Naše razumijevanje udaljenih zvijezda dramatično je poraslo posljednjih desetljeća. Zahvaljujući poboljšanim instrumentima, znanstvenici su u stanju vidjeti dalje i jasnije, na taj način nauče više o zvjezdanim sustavima i planetima koji ih okružuju (aka. Van-solarni planeti). Nažalost, proći će neko vrijeme prije nego što razvijemo potrebnu tehnologiju za istraživanje ovih zvijezda izbliza.
Ali u međuvremenu, NASA i ESA razvijaju misije koje će nam omogućiti istraživanje vlastitog Sunca kao nikad do sada. Ove misije, NASA-ina solarna sonda Parker i ESA-ov (Europska svemirska agencija) solarni orbiter, istražit će bliže Suncu nego bilo koja prethodna misija. Pri tome se nada da će oni riješiti stoljetna pitanja o unutarnjem djelovanju Sunca.
Te misije - koje će se pokrenuti 2018. odnosno 2020. - također će imati značajne posljedice za život ovdje na Zemlji. Sunčeva svjetlost nije samo bitna za život kako ga poznajemo. Sunčeve baklje mogu predstavljati veliku opasnost za tehnologiju o kojoj čovječanstvo postaje sve ovisnije. To uključuje radiokomunikacije, satelite, elektroenergetske mreže i ljudski svemirski let.
I u narednim desetljećima očekuje se da će orbita niske Zemlje (LEO) postajati sve gužnija kako komercijalne svemirske stanice, pa čak i svemirski turizam postaju stvarnost. Poboljšavajući naše razumijevanje procesa koji pokreću solarne baklje, stoga ćemo moći bolje predvidjeti kada će se oni dogoditi i kako će utjecati na Zemlju, svemirske letjelice i infrastrukturu u LEO.
Kao što je Chris St. Cyr, znanstvenik projekta Solar Orbiter iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard, objasnio je u nedavnom NASA-ovom saopćenju za javnost:
„Naš je cilj razumjeti kako Sunce djeluje i kako utječe na svemirsko okruženje do točke predvidljivosti. Ovo je zaista znanost pokrenuta znatiželjom. "
Obje misije usredotočit će se na Sunčevu dinamičnu vanjsku atmosferu, inače poznatu kao korona. Trenutno je velik dio ovog sunčevog sloja nepredvidiv i nije dobro shvaćen. Na primjer, postoji takozvani "problem koronalnog grijanja", gdje je Sunčeva korona toliko toplija od površine Sunca. Tada se postavlja pitanje što pokreće konstantno izlijevanje solarnog materijala (aka. Solarni vjetar) na tako velike brzine.
Kao što je objasnio Eric Christian, znanstvenik u misiji Parker Solar Probe u NASA Goddard, objasnio je:
"Parker Solarna sonda i Solar Orbiter koriste različite vrste tehnologije, ali - kao misije - oni će se nadopunjavati. Oni će istovremeno fotografirati Sunčevu koronu i vidjet će neke iste strukture - što se događa na polovima Sunca i kako te iste građevine izgledaju na ekvatoru. "
Za svoju misiju, Parkerova solarna sonda će se približiti Suncu nego bilo koja svemirska letjelica u povijesti - približno 6 milijuna km (3,8 milijuna mi) od površine. To će zamijeniti prethodni rekord od 43,432 milijuna km (~ 27 milijuna mi), koji je sonda Helios B postavila 1976. S ove će pozicije Parker solarna sonda koristiti svoja četiri skupa znanstvenih instrumenata za oslikavanje sunčevog vjetra i proučite Sunčeva magnetska polja, plazmu i energetske čestice.
Pri tome će sonda pomoći razjasniti pravu anatomiju Sunčeve vanjske atmosfere, što će nam pomoći da shvatimo zašto je korona vruća od Sunčeve površine. U osnovi, dok temperature u koroni mogu doseći i nekoliko milijuna stupnjeva, sunčeva površina (aka. Fotosfera) ima temperaturu od oko 5538 ° C (10 000 ° F).
U međuvremenu, Sunčev orbiter doći će do udaljenosti od Sunca od oko 42 milijuna km i zauzeće visoko nagnutu orbitu koja može pružiti prve neposredne slike Sunčevih polova. To je još jedno područje Sunca koje znanstvenici još ne razumiju dobro, a njegovo proučavanje moglo bi pružiti vrijedne tragove o tome što pokreće Sunčevu stalnu aktivnost i erupcije.
Obje će misije također proučavati solarni vjetar, što je Sunca najrašireniji utjecaj na Sunčev sustav. Ova para magnetiziranog plina ispunjava unutarnji Sunčev sustav, interakciju s magnetskim poljem, atmosferom, pa čak i površinama planeta. Ovdje na Zemlji odgovorno je Aurora Borealis i Australis, a ponekad se može igrati i pustoš sa satelitima i električnim sustavima.
Prethodne misije navele su znanstvenike da vjeruju da korona doprinosi procesu koji ubrzava solarni vjetar do tako velikih brzina. Kako te nabijene čestice napuštaju Sunce i prolaze kroz koronu, njihova se brzina učinkovito utrostručuje. Do trenutka kada solarni vjetar dosegne svemirsku letjelicu odgovornu za njegovo mjerenje - 148 milijuna km (92 milijuna milja) od Sunca - ima dovoljno vremena za miješanje s ostalim česticama iz svemira i izgubi neke svoje definirajuće značajke.
Parkirajući tako blizu Sunca, Parker-ova solarna sonda moći će izmjeriti solarni vjetar upravo onako kako oblikuje i napušta koronu, pružajući tako najtačnija mjerenja solarnog vjetra ikad zabilježenih. Iz svoje perspektive iznad Sunčevih pola, Sunčev orbiter će nadopuniti Parker-ovu solarnu sondu istraživanjem solarnog vjetra videći kako struktura i ponašanje solarnog vjetra variraju na različitim geografskim širinama.
Ova jedinstvena orbita omogućit će Sunčevom orbiteru i proučavanje Sunčevih magnetskih polja, jer su neke od Sunčevih najzanimljivijih magnetskih aktivnosti koncentrirane na polovima. Ovo magnetsko polje je dalekosežno uglavnom zbog solarnog vjetra, koji dopire prema van kako bi stvorio magnetski mjehurić poznat kao heliosfera. U heliosferi solarni vjetar ima snažan utjecaj na planetarne atmosfere, a njegova prisutnost štiti unutarnje planete od galaktičkog zračenja.
Unatoč tome, još uvijek nije posve jasno kako se Sunčevo magnetsko polje generira ili strukturira duboko u Suncu. Ali s obzirom na svoj položaj, Sunčev orbiter će moći proučavati pojave koje bi mogle voditi ka boljem razumijevanju načina generiranja Sunčevog magnetskog polja. To uključuje solarne baklje i izbacivanje koronalne mase, koji nastaju zbog varijabilnosti koju uzrokuju magnetska polja oko polova.
Na ovaj način, Parker-ova solarna sonda i Sunčev orbiter su besplatne misije, proučavajući Sunce s različitih nišanskih točaka kako bismo poboljšali naše znanje o Suncu i heliosferi. U tom će procesu pružiti vrijedne podatke koji bi mogli pomoći znanstvenicima u rješavanju dugogodišnjih pitanja o našem Suncu. Ovo bi nam moglo pomoći proširiti znanje o drugim sustavima zvijezda i možda čak odgovoriti na pitanja o porijeklu života.
Kao što je Adam Szabo, znanstvenik misije za Parker-ovu solarnu sondu, objasnio:
"Postoje pitanja koja nas muče već duže vrijeme. Pokušavamo dešifrirati što se događa u blizini Sunca, a očito je rješenje samo otići tamo. Ne možemo čekati - ne samo ja, već i cijela zajednica. "
Vremenom, i s razvojem potrebnih naprednih materijala, možda ćemo čak i moći poslati sonde na Sunce. Ali do tada, ove misije predstavljaju najambicioznije i najhrabrenije napore za proučavanje Sunca do sada. Kao i kod mnogih drugih smjelih inicijativa za proučavanje našeg Sunčevog sustava, njihov dolazak ne može stići uskoro!
