Μετά από δεκαετίες επιστημονικού καταιγισμού ιδεών και χρόνια κατασκευής, το Parker Solar Probe της NASA κινείται με ασφάλεια για να πετάξει επτά φορές πιο κοντά στον ήλιο από ό, τι πριν από οποιαδήποτε αποστολή.
Τώρα που το διαστημικό σκάφος είναι τελικά εκτός εδάφους, δεν θα περάσει πολύς καιρός οι επιστήμονες να αρχίσουν να σκάβουν τα δεδομένα του - και αυτά τα δεδομένα θα συνεχίσουν να έρχονται για επτά χρόνια.
"Υπάρχει σίγουρα μια αίσθηση κουλουριασμένης άνοιξης", δήλωσε ο επιστήμονας του έργου Nicola Fox, ένας ηλιακός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, στο Space.com νωρίτερα αυτήν την εβδομάδα, πριν από την έναρξη. "Είμαστε απλά έτοιμοι να φύγει από αυτόν τον πλανήτη." [Οι Μεγάλες Αποστολές στον Ήλιο]
Και τώρα, το διαστημικό σκάφος έφυγε επιτέλους από τη Γη. Εδώ θα πάει το ταξίδι.
Ερχεται ο ήλιος
Το Parker Solar Probe ύψους 1,5 δισεκατομμυρίων δολαρίων χρειάστηκε έναν τόνο ταχύτητας για να ξεφύγει από την τροχιά της Γης, εξ ου και το σύνολο τριών πυραύλων που πυροδότησαν κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης. Αυτό θα το μεταφέρει στη γειτονιά της Αφροδίτης σε μόλις έξι εβδομάδες, φτάνοντας στα τέλη Σεπτεμβρίου.
Στις 28 Σεπτεμβρίου, το διαστημικό σκάφος θα χρειαστεί να τραβήξει έναν προσεκτικό ελιγμό που έχει σχεδιαστεί για να το επιβραδύνει απαλά και να ξεκινήσει τον υπολογιζόμενο χορό του με τον ήλιο. Αυτός ο ελιγμός, που ονομάζεται βαρύτητα, θα περάσει λίγο από την επιτάχυνση του διαστημικού σκάφους στον πλανήτη και θα ακονίσει τον ανιχνευτή λίγο πιο κοντά στον ήλιο.
Το Parker Solar Probe θα ξεκινήσει στη συνέχεια την πρώτη του από 24 τροχιές γύρω από τον ήλιο, με την πρώτη του προσέγγιση, ή το περιήλιο, να έρχεται την 1 Νοεμβρίου.
Κάθε τροχιά θα έχει σχήμα πέταλου, περνώντας τον ήλιο από κοντά και θα πετάξει πιο μακριά στο διάστημα για να κλείσει την τροχιά. Το μεγαλύτερο μέρος της επιστημονικής εργασίας του ανιχνευτή θα έρθει όταν βρίσκεται μέσα στο ένα τέταρτο της απόστασης μεταξύ της Γης και του ήλιου - αν και η ομάδα ελπίζει ότι τα όργανα μπορούν να ενεργοποιηθούν για όσο το δυνατόν περισσότερη αποστολή.
Οι πρώτες τροχιές, ενώ παραμένουν μακρύτερες από τον ήλιο, θα είναι ιδιαίτερες επειδή το διαστημικό σκάφος θα περάσει το χρόνο του κοντά στον ήλιο, ουσιαστικά στο ισοδύναμο της γεωσυγχρονικής τροχιάς, αιωρείται πάνω στην ίδια περιοχή. "Δεν εκτιμούν πολλοί άνθρωποι πόσο διασκεδαστικές είναι αυτές οι περίοδοι", δήλωσε ο Justin Kasper, φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και κύριος ερευνητής για ένα από τα όργανα του ανιχνευτή, στο Space.com για αυτές τις πρώτες τροχιές.
Κατά τη διάρκεια αυτών των περιόδων, τις οποίες οι επιστήμονες αποκαλούν γρήγορες ακτινικές σαρώσεις, το διαστημικό σκάφος θα περάσει με ταχύτητα που ταιριάζει πολύ με την ταχύτητα περιστροφής του ήλιου και στη συνέχεια θα σβήσει ξανά. Ενώ το διαστημικό σκάφος συμβαδίζει με την περιστροφή του ήλιου, θα μπορεί να παρακολουθεί πώς συμπεριφέρεται η ίδια περιοχή του ήλιου για μια περίοδο περίπου 10 ημερών.
«Είμαστε πραγματικά σε θέση να αιωρούμε και να το κοιτάζουμε», είπε ο Φοξ, δίνοντας στην ομάδα «τη δυνατότητα να περάσει μέρες κοιτάζοντας τη δυναμική του πώς αλλάζει μια περιοχή του ήλιου - ή ίσως δεν αλλάζει».
Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει αρκετή επιστήμη για να περιμένουμε χρόνια πριν το διαστημικό σκάφος ολοκληρώσει την πλησιέστερη προσέγγισή του στον ήλιο κοντά στο τέλος της αποστολής. "Μπορεί να χρειαστούν πέντε χρόνια για να φτάσουμε στην κοντινότερη τροχιά μας, αλλά θα πρέπει να έχουμε μερικές καταπληκτικές γνώσεις για τον ήλιο μας μόλις αυτόν τον χειμώνα", δήλωσε ο Kasper. "Θα έχουμε μερικές καταπληκτικές παρατηρήσεις τον Νοέμβριο με αυτό το πρώτο περιήλιο." [Τι είναι μέσα στον Ήλιο μας; Περιήγηση με αστέρι από το Inside Out
Επτά χρόνια
Καθώς η αποστολή συνεχίζεται, το διαστημικό σκάφος θα κινηθεί πιο κοντά στον ήλιο, φτάνοντας τελικά σε λιγότερο από 4 εκατομμύρια μίλια (6 εκατομμύρια χιλιόμετρα) πάνω από το ορατό στρώμα του ήλιου που θεωρούμε ως την επιφάνεια.
Σε κάθε τροχιά, το διαστημικό σκάφος θα κάνει τις ίδιες μετρήσεις σε διαφορετικά βάθη στην ατμόσφαιρα του ήλιου, που ονομάζεται κορώνα. Αυτό το στρώμα, το οποίο είναι αόρατο από τη Γη εκτός από μια συνολική ηλιακή έκλειψη, φτάνει σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών (Φαρενάιτ ή Κελσίου).
"Είναι όλες ακριβώς οι ίδιες παρατηρήσεις. Η ομορφιά της αποστολής Parker Solar Probe είναι ότι λαμβάνουμε [τα ίδια δεδομένα] από αυτές τις διαφορετικές τοποθεσίες", δήλωσε ο Fox. «Πραγματικά έχουμε την ευκαιρία να δούμε τη δυναμική σε όλες τις διαφορετικές τοποθεσίες της κορώνας».
Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα τους βοηθήσουν να αποκρυπτογραφήσουν πώς η κορώνα γίνεται τόσο ζεστή και πώς ο ήλιος παράγει φαινόμενα όπως ο ηλιακός άνεμος και οι ηλιακές εκλάμψεις, που έχουν σοβαρές επιπτώσεις στα διαστημικά ταξίδια, τους δορυφόρους και ακόμη και τη ζωή εδώ στη Γη.
Εκτός από τη δειγματοληψία διαφορετικών στρωμάτων του ήλιου, ο ανιχνευτής θα πιάσει το αστέρι μας να εμφανίζει ένα πλήρες φάσμα δραστηριότητας, καθώς περνά έναν κύκλο 11 ετών από σχετικά ήσυχες έως ιδιαίτερα θυελλώδεις συνθήκες και ξανά.
«Ο ήλιος είναι πολύ διαφορετικός κατά τη διάρκεια αυτών των διαφορετικών φάσεων», είπε ο Fox. «Θέλουμε να δούμε ένα ωραίο ευρύ φάσμα ηλιακής δραστηριότητας.
Πιέζοντας όσο το δυνατόν περισσότερη επιστήμη
Αλλά ενώ το Parker Solar Probe συλλέγει όλα αυτά τα δεδομένα, το διαστημικό σκάφος δεν θα μπορεί να επικοινωνήσει με τη Γη. Αντ 'αυτού, θα επικεντρωθεί στην πραγματοποίηση όσο το δυνατόν περισσότερων παρατηρήσεων. Στη συνέχεια, θα στείλει τεράστια κομμάτια πληροφοριών σε παρτίδες.
Αρκετές από αυτές τις απορρίψεις δεδομένων θα έρθουν καθώς το διαστημικό σκάφος εκτελεί μια άλλη κρίσιμη δουλειά: χορεύοντας γύρω από την Αφροδίτη για να πλησιάσει ο ήλιος. Ο ανιχνευτής θα επαναλάβει τον ελιγμό υποβοήθησης βαρύτητας που είχε προγραμματιστεί για τα τέλη Σεπτεμβρίου συνολικά επτά φορές καθ 'όλη τη διάρκεια της αποστολής, έως ότου το διαστημικό σκάφος να γλιστρήσει πολύ κοντά στον ήλιο για να μπορέσει να βγει γύρω από την Αφροδίτη.
Και αν όλα πάνε καλά, οι επιστήμονες μπορούν να λάβουν ένα μπόνους εκτός από τον πλούτο των ηλιακών δεδομένων: παρατηρήσεις της Αφροδίτης. Κατά τη διάρκεια της έκτης υποβοήθησης βαρύτητας, το διαστημικό σκάφος δεν θα ευθυγραμμιστεί καλά για να στείλει τα δεδομένα στο σπίτι, οπότε αν έχει αρκετή ισχύ, μπορεί να αφήσει τα όργανα του ενεργοποιημένα και να τα μετατρέψει στον χορευτή του.
«Υπάρχει μια απόλυτη έλλειψη αποστολών της Αφροδίτης», δήλωσε ο Paul Byrne, ένας πλανητικός γεωλόγος στο κρατικό πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας που μελετά τον πλανήτη. "Ένα μόνο flyby δεν θα φέρει επανάσταση στην κατανόηση της Αφροδίτης, αλλά θα ήταν εξαιρετικά χρήσιμο."
Η Αφροδίτη θα χρειαστεί τη δική της επανάσταση - αλλά η κατανόησή μας για το αστέρι που διαμορφώνει κάθε μέρα της ζωής μας δεν θα είναι ποτέ η ίδια αφού οι επιστήμονες αρχίσουν να αναλύουν τα δεδομένα που στέλνει το Parker Solar Probe στο σπίτι.
Τέλος του δρόμου
Φυσικά, όλα τα καλά πράγματα πρέπει να τελειώσουν και η αποστολή του Parker Solar Probe αναμένεται να διαρκέσει έως τα μέσα του 2025. Εάν το διαστημικό σκάφος εξακολουθεί να έχει καύσιμο, το οποίο χρησιμοποιεί για να περιστραφεί για να κρατήσει τα ευαίσθητα όργανα κρυμμένα πίσω από μια προστατευτική θερμική ασπίδα, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η αποστολή θα μπορούσε, θεωρητικά, να επεκταθεί.
Αλλά αργά ή γρήγορα, αυτό το καύσιμο θα εξαντληθεί, και το διαστημικό σκάφος θα είναι αβοήθητο, η θερμική ασπίδα υψηλής τεχνολογίας του κατέστη άχρηστη. Τα όργανα και ο σκελετός του ανιχνευτή θα σπάσουν σιγά-σιγά έως ότου δεν υπάρχει τίποτα εκτός από την ίδια τη θερμική ασπίδα, δήλωσε ο διευθυντής του έργου Parker Solar Probe Andrew Driesman, του εργαστηρίου εφαρμοσμένης φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins, στις 9 Αυγούστου.
"Ας ελπίσουμε ότι μια μακρά, μακρά χρονική περίοδος - 10, 20 χρόνια [όποτε το διαστημικό σκάφος εξαντλείται από καύσιμα και διαλύεται] - θα υπάρχει ένας δίσκος άνθρακα που θα αιωρείται γύρω από τον ήλιο στην τροχιά του", δήλωσε ο Driesman. Στη συνέχεια, πρόσθεσε, είναι εικασία όλων για πόσο καιρό θα μπορούσε να περιβάλλει τον ήλιο μας ως μια μόνη υπενθύμιση ότι το αστέρι ενθάρρυνε κάποτε ανθρώπους που ανέπτυξαν την τεχνολογία να φτάσουν και να την αγγίξουν. "Αυτός ο δίσκος άνθρακα θα υπάρχει μέχρι το τέλος του ηλιακού συστήματος", δήλωσε ο Driesman.
