NASA se priprema za pokretanje povijesne sonde za "dodirivanje sunca" - za koju se znanstvenici nadaju da će razbiti dugogodišnje misterije o našoj zvijezdi - početkom kolovoza.
Misija, koja se naziva Parkerova solarna sonda, oko 24 sata će se petljati oko Sunca, leteći unutar atmosfere zvijezde milijun stupnjeva, zvane korona.
Zastrašujući plan leta svemirske letjelice nije samo odvažni gušter; potrebno je odgovoriti na pitanja o suncu koja su desetljećima zalutala na znanstvenike. U nekim će slučajevima njihovi odgovori utjecati na naš život na Zemlji. No znanstvenici također koriste pogodan pristup suncu kako bi razumjeli sve zvijezde putem punomoći.
"Moramo ići u koronu jer smo toliko naučili gledajući zvijezdu", rekla je znanstvenica projekta Nicola Fox, solarna znanstvenica sa Sveučilišta Johns Hopkins, 20. srpnja tijekom NASA-ine konferencije za novinare o predstojećoj misiji. "Gledali smo na svaki različit način na koji možete zamisliti, svaku valnu duljinu; čak smo i prošli izvan orbite Merkura. Ali moramo ući u ovo područje djelovanja i u regiju u kojoj su zaista sve ove misterije događa.” [Novi pogled u Sunčevu atmosferu daje plodove oko tajanstvenog sunčevog vjetra]
Rješavanje tri misterije
Prvo, misija će pomoći znanstvenicima da razumiju samu koronu - posebno, kako se toplina kreće kroz sunčevu atmosferu. U ovom trenutku, taj toplinski tok djeluje kontratuktivno: Korona može doseći temperature oko 300 puta toplije od sunčeve površine, uprkos tome što je udaljenija od reakcija koje pokreću zvijezdu.
"Za nas je to vrlo čudno, nepoznato okruženje", rekao je Alex Young, solarni znanstvenik iz NASA-e, tijekom konferencije za novinare. "Navikli smo na ideju da ako stanem pored logorske vatre i odem od nje, postaje sve hladnije - ali to se ne događa na suncu."
Drugi zadatak sonde je proučavati ono što znanstvenici nazivaju solarnim vjetrom - poplavom visoko nabijenih čestica koje istječu iz sunca i prelaze čitav Sunčev sustav, tvoreći mjehurić koji obilježava naše susjedstvo prostora.
Ali znanstvenici još rade kako bi pokušali razumjeti kako točno to radi, i opet, događa se nešto vrlo čudno - solarni vjetar nekako ubrzava do nadzvuka. "Solarni vjetar ide od ustaljenog vjetra do stvarnog nadzvučnog toka iz korone koji ide milionima kilometara na sat", rekao je Young. Znanstvenici se nadaju da će im mjerenja sonde dok leti ravno u solarni vjetar i duž struje pomoći u rješavanju te tajne.
Konačno, sonda će istražiti još dramatičniju posljedicu boravka u blizini naše zvijezde, koja povremeno izbacuje čvorove plazme u svemir. "Sunce može raznijeti ove ogromne mrlje materijala - milijarde tona sunčeve atmosfere natopljene su solarnim magnetskim poljem koje putuju dalje od sunca milionima kilometara na sat", rekao je Young.
Ovi trzaji uzrokuju skup fenomena koji znanstvenici nazivaju svemirskim vremenom, a ako su dovoljno dramatični, izljevi mogu biti opasni za astronaute i satelite na njihovom putu - a posebno jaki bi mogli razbiti mrežne mreže ovdje na Zemlji. Znanstvenici imaju neke tehnike predviđanja svemirskog i vremenskog ekvivalenta tornada i uragana, ali nadaju se kako će misija ta predviđanja učiniti preciznijima.
A ako ste samo ovdje zbog lijepih slika, ne brinite; NASA je također sredila neke od njih. Sonda sadrži kameru koja će znanstvenicima projekta pokazati pogled svemirskog broda koji leti kroz koronu. To će značiti slike ne sunčeve površine, već same korone, pri čemu će slike sličiti onima stvorenim na Zemlji tijekom potpunog pomračenja Sunca. [Pogledajte Sunčev neumoljivi prikaz Korone u videozapisu pomračenja Sunčevog pomračenja]
Kašnjenje zbog tehnologije
Znanstvenici se desetljećima suočavaju s tim pitanjima, ali bez resursa koji bi zapravo mogli posegnuti za zvijezdama. Za to su trebali pričekati da tehnologija Parker solarnu sondu pretvori u stvarnost.
Najvažniji dio te tehnologije je toplinski štit, na koji se većina instrumenata svemirskog broda oslanja kao zaštita od sunčeve topline. To je neobično oblikovana pločica od pažljivo izrađenih ugljičnih materijala, ali ona radi svoj posao: Kada temperature na prednjoj strani štita dosegnu 2500 stupnjeva Farenhajta (1370 stupnjeva Celzija), leđa su mu samo 600 stupnjeva F (315 stupnjeva C) ) - i sami instrumenti ostaju pri 85 ° F (30 C).
Instrumente svemirske letjelice pokretat će solarni paneli, ali ti su se paneli morali prilagoditi tako da upravljaju nadmoćnim ulazom dostupnim tako blizu suncu. "Solarne ćelije trebaju ostati hladne; ne vole pregrijavati, a ako to rade, ne rade", rekao je Fox. To je značilo dizajniranje samohlađujućih ploča koje svemirska letjelica može samostalno prilagoditi, stavljajući većinu ploča iza toplinskog štitnika po potrebi.
Treći važan napredak bio je osiguranje da se sonda može brinuti o sebi bez puno ljudskog doprinosa. Sonda će se nalaziti na krajnjoj strani sunca tijekom svojih najbližih prilaza, bez mogućnosti pozivanja kući ako nešto pođe po zlu - čak i kad bude mogla dobiti signal, suočit će se s 16-minutnim zaostajanjem u komunikaciji.
"Volim da o njoj [Parkeru] razmišljam kao o neovisnoj svemirskoj letjelici", rekao je Fox. "Ona je visoko, vrlo autonomna. Mora paziti na sebe kad je u ovoj koronalnoj regiji; u petlji nema osobe." To znači da svemirska letjelica može automatski odrediti kada treba pomaknuti položaj u prostoru zbog toga koliko sunca pojedinačni dijelovi svemirske letjelice primaju. [Dodir do sunca: NASA-ina misija preimenovana u "Parker-ovu solarnu sondu"]
Pogled unaprijed
Solarna sonda Parker nalazi se u NASA-inom svemirskom centru Kennedy, pakirana je i spremna za lansiranje, usprkos manjim poteškoćama koje su odgodile lansiranje za tjedan dana, uključujući dodavanje drugog, rezervnog niza temperaturnih senzora, nakon što se zabrinutost desila da originalni set ne bude u funkciji.
Sada je svemirska letjelica spremna za polazak. "Obavili smo sav posao, sve provjere; ona napokon izgleda točno onako kako sam očekivala da će to pogledati iz svih PowerPoint prezentacija koje sam vidio prije 10 godina", rekao je Fox. "Raskošena je, izgleda prekrasno i potpuno je spremna za let."
Svemirska letjelica sada je predviđena za lansiranje prozora koji se otvara 6. kolovoza u 04:08 EDT (0808 GMT), a zatvara se 19. kolovoza. Zemlju će napustiti raketa United Launch Alliance Delta IV s dvije etape i treća faza ubrzanja će se pokrenuti u svemiru.
Sva ta snaga potrebna je za postavljanje puta svemirske letjelice prema suncu. "Moramo ići tako brzo jer moramo izgubiti utjecaj Zemlje", rekla je Fox. "Ne želimo putovati okolo sa Zemljom; želimo biti u mogućnosti ići prema suncu."
Jednom kada svemirska letjelica pobjegne od povlačenja Zemlje, letjet će prema Veneri, petkajući planet oko šest tjedana nakon lansiranja, kako bi usporila i ušla na sunce. Zatim, izlazi na sunce. Sonda će napraviti 24 orbite oko sunca, isprepletenih s još šest podešavanja koja koriste utjecaj Venere kako bi ubacio sondu bliže zvijezdi.
Orbite su u obliku latica cvijeća, sonda je prikupljala većinu svojih podataka u klionima od 11 dana dok se nalazi na četvrtini udaljenosti od Zemlje, a zatim te podatke šalje kući u udaljeni dio svoje petlje. Tijekom najbližeg približavanja, sonda će letjeti samo 3,83 milijuna milja (6 milijuna kilometara) iznad sunčeve površine brzinom od 430.000 km / h (700.000 km / h), što će je učiniti najbržim predmetom koji je napravio čovjek.
Konačno, otprilike sedam godina nakon lansiranja, svemirskoj letjelici će nestati goriva koje koristi za prilagođavanje svog tijela i zadržavanje osjetljivih instrumenata izvan gorčine sunčeve topline. I to će biti početak kraja za Parkerovu solarnu sondu.
"U tom će se trenutku vidjeti dijelovi tijela koji nisu dizajnirani da vide potpuno sunčevo okruženje. Svemirski brod će se početi raspadati na velike komade, a zatim će se postupno i postupno smanjivati", rekao je Fox. "Romantično volim misliti da će ona zauvijek postati dio korone i orbitirati sunce."
