Η NASA ετοιμάζεται να ξεκινήσει μια ιστορική έρευνα για να «αγγίξει τον ήλιο» - την οποία οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα σπάσουν μυστήρια δεκαετίας για το αστέρι μας - στις αρχές Αυγούστου.
Η αποστολή, που ονομάζεται Parker Solar Probe, θα βγει γύρω από τον ήλιο 24 φορές, πετώντας μέσα στην ατμόσφαιρα εκατομμυρίων μοιρών του αστεριού, που ονομάζεται κορώνα.
Το τρομακτικό σχέδιο πτήσης του διαστημικού σκάφους δεν είναι απλώς ένα τολμηρό lark. Είναι ανάγκη να απαντήσουμε σε ερωτήσεις σχετικά με τον ήλιο που έπληξαν τους επιστήμονες εδώ και δεκαετίες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι απαντήσεις τους θα επηρεάσουν τις ζωές μας στη Γη. Αλλά οι επιστήμονες εκμεταλλεύονται επίσης την εύκολη πρόσβαση στον ήλιο για να κατανοήσουν όλα τα αστέρια με πληρεξούσιο.
"Πρέπει να πάμε στην κορώνα γιατί έχουμε κάνει τόση επιστήμη κοιτάζοντας το αστέρι", δήλωσε ο επιστήμονας του έργου Nicola Fox, ένας ηλιακός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, στις 20 Ιουλίου κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου της NASA σχετικά με την επερχόμενη αποστολή. "Το έχουμε εξετάσει με κάθε διαφορετικό τρόπο που μπορείτε να φανταστείτε, σε κάθε μήκος κύματος. Έχουμε ταξιδέψει πέρα από την τροχιά του Ερμή ακόμη και. Ωστόσο, πρέπει να φτάσουμε σε αυτήν την περιοχή δράσης και στην περιοχή όπου όλα αυτά τα μυστήρια είναι πραγματικά συμβαίνει. " [Νέα ματιά στην ατμόσφαιρα του Ήλιου αποδίδει στοιχεία για τον μυστηριώδη ηλιακό άνεμο]
Επίλυση τριών μυστηρίων
Πρώτον, η αποστολή θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν την ίδια την κορώνα - συγκεκριμένα, πώς η θερμότητα κινείται μέσω της ατμόσφαιρας του ήλιου. Αυτήν τη στιγμή, αυτή η ροή θερμότητας φαίνεται αντιφατική: Η κορώνα μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες περίπου 300 φορές πιο ζεστές από την επιφάνεια του ήλιου, παρά το γεγονός ότι βρίσκεται πιο μακριά από τις αντιδράσεις που τροφοδοτούν το αστέρι.
"Είναι ένα πολύ παράξενο, άγνωστο περιβάλλον για εμάς", δήλωσε ο Alex Young, ηλιακός επιστήμονας στη NASA, κατά τη διάρκεια της συνέντευξης τύπου. "Είμαστε συνηθισμένοι στην ιδέα ότι αν στέκω δίπλα σε φωτιά και απομακρυνθώ από αυτό, γίνεται πιο δροσερό - αλλά αυτό δεν συμβαίνει στον ήλιο."
Ο δεύτερος στόχος του ανιχνευτή είναι να μελετήσει αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν ηλιακό άνεμο - μια πλημμύρα σωματιδίων υψηλής φόρτισης που ρέει έξω από τον ήλιο και διασχίζει ολόκληρο το ηλιακό σύστημα, σχηματίζοντας τη φούσκα που σηματοδοτεί τη γειτονιά μας του διαστήματος.
Αλλά οι επιστήμονες εξακολουθούν να εργάζονται για να προσπαθήσουν να καταλάβουν ακριβώς πώς λειτουργεί, και πάλι, υπάρχει κάτι πολύ περίεργο - ο ηλιακός άνεμος με κάποιο τρόπο επιταχύνεται σε υπερηχητικό. "Ο ηλιακός άνεμος πηγαίνει από ένα σταθερό αεράκι σε μια πραγματική υπερηχητική ροή από την κορώνα που φτάνει σε εκατομμύρια μίλια την ώρα," είπε ο Young. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι οι μετρήσεις του ανιχνευτή καθώς πετάει κατευθείαν στον ηλιακό άνεμο και κατά μήκος του ρεύματος του θα τους βοηθήσουν να λύσουν αυτό το μυστήριο.
Τέλος, ο ανιχνευτής θα διερευνήσει μια ακόμη πιο δραματική συνέπεια της ζωής κοντά στο αστέρι μας, το οποίο περιστασιακά εκρήγνυται κόμβους πλάσματος στο διάστημα. "Ο ήλιος μπορεί να εκτοξεύσει αυτές τις τεράστιες σταγόνες υλικού - δισεκατομμύρια τόνους ηλιακής ατμόσφαιρας με ηλιακό μαγνητικό πεδίο που ταξιδεύουν μακριά από τον ήλιο σε εκατομμύρια μίλια την ώρα", δήλωσε ο Young.
Αυτά τα ξεσπάσματα προκαλούν μια συλλογή φαινομένων που οι επιστήμονες αποκαλούν διαστημικό καιρό και αν είναι αρκετά δραματικά, οι εκρήξεις μπορεί να είναι επικίνδυνες για τους αστροναύτες και τους δορυφόρους στο μονοπάτι τους - και ιδιαίτερα ισχυρές θα μπορούσαν να καταστρέψουν τα ηλεκτρικά δίκτυα εδώ στη Γη. Οι επιστήμονες έχουν κάποιες τεχνικές για την πρόβλεψη του ισοδύναμου διαστημικού καιρού των ανεμοστρόβιλων και των τυφώνων, αλλά ελπίζουν ότι η αποστολή θα κάνει αυτές τις προβλέψεις πιο ακριβείς.
Και αν είστε ακριβώς εδώ για τις όμορφες φωτογραφίες, μην ανησυχείτε. Η NASA έχει κανονίσει και κάποια από αυτά. Ο ανιχνευτής περιέχει μια κάμερα που θα δείχνει στους επιστήμονες του έργου την άποψη του διαστημικού σκάφους να πετάει μέσα από την κορώνα. Αυτό θα σημαίνει εικόνες όχι της επιφάνειας του ήλιου αλλά της ίδιας της κορώνας, με εικόνες που μοιάζουν περισσότερο με αυτές που παράγονται στη Γη κατά τη διάρκεια μιας συνολικής ηλιακής έκλειψης. [Παρακολουθήστε την ηλιόλουστη κορώνα του Ήλιου στο Time-Lapse Solar Eclipse Video]
Καθυστέρηση για την τεχνολογία
Οι επιστήμονες αντιμετωπίζουν αυτές τις ερωτήσεις εδώ και δεκαετίες, αλλά χωρίς τους πόρους για να φτάσουν πραγματικά στα αστέρια. Για αυτό, έπρεπε να περιμένουν την τεχνολογία για να μετατρέψει το Parker Solar Probe σε πραγματικότητα.
Το πιο σημαντικό μέρος αυτής της τεχνολογίας είναι η θερμική ασπίδα, στην οποία βασίζονται τα περισσότερα όργανα του διαστημικού σκάφους ως προστασία από τη συγκλονιστική θερμότητα του ήλιου. Είναι μια παράξενα διαμορφωμένη πλάκα από προσεκτικά κατασκευασμένα υλικά άνθρακα, αλλά κάνει τη δουλειά της: Όταν οι θερμοκρασίες στο μπροστινό μέρος της ασπίδας έφτασαν τους 2.500 βαθμούς Φαρενάιτ (1.370 βαθμούς Κελσίου), η πλάτη του είναι μόλις 600 βαθμοί Φ (315 βαθμοί Κελσίου) ) - και τα ίδια τα όργανα παραμένουν στους βολικούς 85 βαθμούς F (30 C).
Τα όργανα του διαστημικού σκάφους θα τροφοδοτούνται από ηλιακούς συλλέκτες, αλλά αυτά τα πάνελ έπρεπε να προσαρμοστούν για τη διαχείριση της εισόδου υπερβολικής ισχύος τόσο κοντά στον ήλιο. «Τα ηλιακά κύτταρα πρέπει να παραμείνουν δροσερά · δεν τους αρέσει να υπερθερμαίνονται και, αν το κάνουν, δεν λειτουργούν», είπε ο Fox. Αυτό σήμαινε ότι σχεδίαζαν αυτοψυχόμενα πάνελ τα οποία το διαστημικό σκάφος μπορεί να προσαρμόσει μόνος του, τοποθετώντας τα περισσότερα από τα πάνελ πίσω από τη θερμική ασπίδα όταν χρειάζεται.
Μια τρίτη σημαντική πρόοδος ήταν να διασφαλίσει ότι ο ανιχνευτής θα μπορούσε να φροντίσει τον εαυτό του χωρίς πολύ ανθρώπινη συμβολή. Ο ανιχνευτής θα βρίσκεται στην άκρη του ήλιου κατά τη διάρκεια των πλησιέστερων προσεγγίσεων, χωρίς να καλείτε σπίτι εάν κάτι πάει στραβά - και ακόμη και όταν μπορεί να βγάλει σήμα, θα αντιμετωπίσει μια καθυστέρηση επικοινωνίας 16 λεπτών μετ 'επιστροφής.
«Μου αρέσει να σκέφτομαι την [Parker] ως ανεξάρτητο διαστημικό σκάφος», είπε η Fox. "Είναι πολύ, πολύ αυτόνομη. Πρέπει να φροντίσει τον εαυτό της όταν βρίσκεται σε αυτήν την στεφανιαία περιοχή. Δεν υπάρχει κανένα άτομο στο βρόχο." Αυτό σημαίνει ότι το διαστημικό σκάφος μπορεί να καθορίσει αυτόματα πότε πρέπει να αλλάξει τη θέση του στο διάστημα λόγω του πόσο δέχονται μεμονωμένα μέρη του διαστημικού σκάφους στον ήλιο. [Touching the Sun: Η αποστολή της NASA μετονομάστηκε σε "Parker Solar Probe"]
Κοιτάω μπροστά
Το Parker Solar Probe βρίσκεται στο Διαστημικό Κέντρο Kennedy της NASA, συσκευασμένο και έτοιμο για εκτόξευση, παρά τα μικρά ζητήματα που καθυστερούν την κυκλοφορία για μια εβδομάδα, συμπεριλαμβανομένης της προσθήκης ενός δεύτερου, εφεδρικού σετ αισθητήρων θερμοκρασίας μετά από ανησυχίες ότι το αρχικό σετ θα δυσλειτουργήσει.
Τώρα, το διαστημικό σκάφος είναι έτοιμο να φύγει. "Έχουμε κάνει όλη τη δουλειά, όλους τους ελέγχους. Τελικά μοιάζει ακριβώς όπως περίμενα να κοιτάξει από όλες αυτές τις παρουσιάσεις του PowerPoint που είδα πριν από 10 χρόνια", δήλωσε η Fox. "Είναι κουμπωμένη, φαίνεται όμορφη και απόλυτα έτοιμη να πάρει την πτήση της."
Το διαστημικό σκάφος έχει προγραμματιστεί για ένα παράθυρο εκτόξευσης που θα ανοίξει στις 6 Αυγούστου στις 4:08 π.μ. EDT (0808 GMT) και θα κλείσει στις 19 Αυγούστου. Θα αφήσει τη Γη σε έναν πύραυλο United Launch Alliance Delta IV με δύο στάδια, και ένα Το τρίτο στάδιο επιτάχυνσης θα ενεργοποιηθεί στο διάστημα.
Όλη αυτή η δύναμη είναι απαραίτητη για να ρυθμιστεί η πορεία του διαστημικού σκάφους προς τον ήλιο. "Πρέπει να πάμε τόσο γρήγορα γιατί πρέπει να χάσουμε την επιρροή της Γης", δήλωσε ο Fox. "Δεν θέλουμε να ταξιδέψουμε με τη Γη, θέλουμε να είμαστε σε θέση να πάμε προς τον ήλιο."
Μόλις το διαστημικό σκάφος διαφύγει από το τράβηγμα της Γης, θα πετάξει προς την Αφροδίτη, βάζοντας τον πλανήτη περίπου έξι εβδομάδες μετά την εκτόξευσή του για να επιβραδυνθεί και να μπει στον ήλιο. Τότε, είναι στον ήλιο. Ο ανιχνευτής θα κάνει 24 τροχιές γύρω από τον ήλιο, διασκορπισμένοι με έξι ακόμη ρυθμίσεις που χρησιμοποιούν την επιρροή της Αφροδίτης για να πλησιάσουν τον ανιχνευτή πιο κοντά στο αστέρι.
Οι τροχιές είναι διαμορφωμένες σαν πέταλα λουλουδιών, με τον ανιχνευτή να συγκεντρώνει τα περισσότερα από τα δεδομένα του σε εκρήξεις 11 ημερών, ενώ βρίσκεται εντός ενός τετάρτου από την απόσταση από τη Γη και, στη συνέχεια, στέλνει αυτές τις πληροφορίες σπίτι στο μακρινό τμήμα του βρόχου της. Κατά τη διάρκεια της πλησιέστερης προσέγγισής του, ο ανιχνευτής θα πετάξει μόλις 3,83 εκατομμύρια μίλια (6 εκατομμύρια χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια του ήλιου με ταχύτητα 430.000 mph (700.000 km / h), γεγονός που θα το κάνει το ταχύτερο ανθρώπινο αντικείμενο.
Τέλος, περίπου επτά χρόνια μετά την εκτόξευσή του, το διαστημικό σκάφος θα εξαντληθεί από το καύσιμο που χρησιμοποιεί για να ρυθμίσει το σώμα του και να κρατήσει τα ευαίσθητα όργανα μακριά από το βάρος της θερμότητας του ήλιου. Και αυτή θα είναι η αρχή του τέλους για το Parker Solar Probe.
"Σε αυτό το σημείο, μέρη του σώματος που δεν έχουν σχεδιαστεί για να δουν το πλήρες ηλιακό περιβάλλον θα το δουν, τότε το διαστημικό σκάφος θα αρχίσει να χωρίζεται σε μεγάλα κομμάτια και στη συνέχεια θα γίνει σταδιακά και σταδιακά μικρότερο", δήλωσε ο Fox. «Μου αρέσει να σκέφτομαι ρομαντικά ότι θα γίνει μέρος της κορώνας και θα περιστρέφεται για πάντα στον ήλιο».
