NASA valmistelee elokuun alussa käynnistämään historiallisen koettimen "koskettaa aurinkoa" - jonka tiedemiehet toivovat murtavan vuosikymmenien mittaisia salaisuuksia tähtiämme kohtaan - elokuun alussa.
Operaatio, nimeltään Parker Solar Probe, kiertää aurinkoa ympäri 24 kertaa ja lentää tähden miljoonan asteen ilmakehässä, jota kutsutaan koronaksi.
Avaruusaluksen pelottava lentosuunnitelma ei ole vain rohkea hana; on välttämätöntä vastata aurinkoa koskeviin kysymyksiin, jotka ovat kompastellut tutkijoita vuosikymmenien ajan. Joissakin tapauksissa heidän vastaukset vaikuttavat elämäämme maan päällä. Mutta tutkijat hyödyntävät myös auringon helppoa pääsyä ymmärtääksesi kaikki tähdet välityspalvelun avulla.
"Meidän on mentävä koroonalle, koska olemme tehneet niin paljon tiedettä katsomalla tähtiä", Johns Hopkinsin yliopiston aurinkoalan tutkija -projektitutkija Nicola Fox sanoi 20. heinäkuuta NASA: n tiedotustilaisuudessa tulevasta tehtävästä. "Olemme tarkastellut sitä kaikin mahdollisin eri tavoin, mitä voitte kuvitella, jokaisella aallonpituudella; olemme kulkeneet jopa Mercuryn kiertoradalla. Mutta meidän on päästävä tälle toiminta-alueelle ja alueelle, jolla kaikki nämä mysteerit ovat oikeasti esiintyy." [Uusi ilme aurinko-ilmakehässä antaa vihjeitä salaperäisestä aurinkotuulista]
Kolmen mysteerin ratkaiseminen
Ensinnäkin tehtävä auttaa tutkijoita ymmärtämään itse koronan - erityisesti kuinka lämpö siirtyy auringon ilmakehän läpi. Tällä hetkellä tämä lämpövirtaus näyttää olevan vastaintuitiivinen: Korona voi saavuttaa lämpötilat noin 300 kertaa kuumempi kuin auringon pinta, huolimatta siitä, että se on kauempana tähtiä käyttävistä reaktioista.
"Se on meille hyvin outo, tuntematon ympäristö", NASA: n aurinkotutkija Alex Young sanoi tiedotustilaisuudessa. "Olemme tottuneet ajatukseen, että jos seison nuotion vieressä ja kävelen pois siitä, se muuttuu viileämmäksi - mutta näin ei tapahdu auringossa."
Koettimen toisena tehtävänä on tutkia, mitä tutkijat kutsuvat aurinkotuuliksi - erittäin varautuneiden hiukkasten tulvaksi, joka virtaa auringosta ja ylittää koko aurinkokunnan, muodostaen kuplan, joka merkitsee avaruusalueemme.
Mutta tutkijat pyrkivät edelleen ymmärtämään tarkalleen kuinka se toimii, ja taas tapahtuu jotain hyvin outoa - aurinkotuuli nopeuttaa jotenkin yliäänen. "Auringon tuuli siirtyy tavallisesta tasaisesta tuulesta todelliseen yliäänen virtaukseen koronasta, joka menee miljooniin maileihin tunnissa", Young sanoi. Tutkijat toivovat, että koettimen mitat, kun se lentää sekä suoraan aurinkotuuliin että sen virtaa pitkin, auttavat heitä ratkaisemaan tämän mysteerin.
Lopuksi koetin tutkii vielä dramaattisempaa seurausta asumisesta tähden lähellä, joka toisinaan räjäyttää plasman solut avaruuteen. "Aurinko voi räjäyttää nämä valtavat materiaaliribot - miljardeja tonneja aurinkokehää, joka on kierteitetty aurinkomagneettikentällä matkalla aurinkoon miljoonien mailien tunnissa", Young sanoi.
Nämä tantrumit aiheuttavat kokoelman ilmiöitä, joita tutkijat kutsuvat avaruusilmaksi, ja jos ne ovat riittävän dramaattisia, purkaukset voivat olla vaarallisia astronauteille ja niiden tiellä oleville satelliiteille - ja erityisen voimakkaat voivat kaataa sähköverkot täällä maan päällä. Tutkijoilla on joitain tekniikoita tornaadojen ja pyörremyrskyjen avaruus-sää-ennusteiden ennustamiseen, mutta he toivovat, että tehtävä tekee näistä ennusteista tarkempia.
Ja jos olet täällä vain kauniiden kuvien vuoksi, älä huoli; NASA on järjestänyt myös joillekin näistä. Anturi sisältää kameran, joka näyttää projektin tutkijoille avaruusaluksen näkymän lentävän koronan läpi. Tämä tarkoittaa kuvia, jotka eivät ole auringon pintaan, vaan itse koroonasta, ja kuvat, jotka muistuttavat läheisemmin maapallon koko auringonpimennyksen aikana tuotettuja kuvia. [Katso Auringon eklonaalinen Corona ilmestyvässä aikataulun mukaisessa aurinkopimennysvideossa]
Viivästyi tekniikan suhteen
Tutkijat ovat kamppailleet näiden kysymysten kanssa vuosikymmenien ajan, mutta ilman resursseja päästäkseen tähtiin. Sitä varten heidän oli odotettava tekniikkaa, jolla Parker Solar Probe muuttuu todellisuudeksi.
Tärkein osa tätä tekniikkaa on lämpösuoja, johon useimmat avaruusaluksen instrumentit luottavat suojaamaan auringon hämmästyttävää lämpöä. Se on omituisen muotoinen, vaatimattoman näköinen laatta huolellisesti suunniteltuja hiilimateriaaleja, mutta se tekee tehtävänsä: Kun suojan etuosan lämpötila osui 2500 astetta Fahrenheit (1 370 astetta), sen takana on vain 600 astetta F (315 astetta C). ) - ja instrumentit itsessään pysyvät lempeässä 85 astetta F (30 ° C).
Avaruusaluksen instrumentit saavat virtaa aurinkopaneeleilla, mutta näitä paneeleja oli mukautettava hallitsemaan niin lähellä aurinkoa käytettävissä olevaa ylenvoimaista syöttöä. "Aurinkokennojen on pysyttävä viileinä; he eivät halua ylikuumentua, ja jos niin käy, ne eivät toimi", Fox sanoi. Se tarkoitti sellaisten itsejäähdyttävien paneelien suunnittelua, joita avaruusalukset voivat säätää yksinään, tarvittaessa kiinnittämällä suurimman osan paneeleista lämpösuojuksen taakse.
Kolmas tärkeä edistysaskel oli varmistaa, että koetin pystyi pitämään huolta itsestään ilman paljon inhimillistä panosta. Anturi on auringon kaukana puolella läheisimpien lähestymistensä aikana, eikä tapaa soittaa kotiin, jos jokin menee pieleen - ja jopa silloin, kun se pystyy lähettämään signaalin, se kohtaa 16 minuutin edestakaisen viestinnän viiveen.
"Haluan ajatella häntä [Parkeria] itsenäisenä avaruusaluksena", Fox sanoi. "Hän on erittäin, erittäin autonominen. Hänen on huolehdittava itsestään, kun hän on tällä sepelvaltimon alueella; silmukassa ei ole ketään henkilöä." Tämä tarkoittaa, että avaruusalus voi automaattisesti määrittää, milloin sen on muutettava sijaintiaan avaruudessa, koska paljon aurinkoa avaruusaluksen osat vastaanottavat. [Koskettaa aurinkoa: NASA-operaatio nimettiin uudelleen Parker Solar Probe -sovellukseksi]
Katse eteenpäin
Parkerin aurinkoanturi on NASA: n Kennedyn avaruuskeskuksessa, pakattu ja valmis käynnistämiseen huolimatta pienistä asioista, jotka viivästyttävät käynnistämistä viikolla, mukaan lukien toisen, varalämpötila-anturien lisääminen, kun alkuperäisen sarjan huolimatta se olisi toimintahäiriö.
Avaruusalus on nyt valmis lähtemään. "Olemme tehneet kaiken työn ja kaikki tarkastukset; hän näyttää viimeinkin täsmälleen siltä osin kuin odotin hänen katselevan kaikkia niitä PowerPoint-esityksiä, jotka näin 10 vuotta sitten", Fox sanoi. "Hän on napitettu, näyttää kauniilta ja täysin valmis ottamaan lentonsa."
Avaruusaluksen on nyt suunniteltu laukaisuikkunaan, joka avautuu 6. elokuuta kello 4.88 EDT (0808 GMT) ja sulkeutuu 19. elokuuta. Se jättää Maan kyytiin United Launch Alliance Delta IV -rakettiin, jossa on kaksi vaihetta ja kolmas kiihtyvyysaste laukaistaan avaruudessa.
Kaikki tämä voima on tarpeen avaruusaluksen polun asettamiseksi kohti aurinkoa. "Meidän on mentävä niin nopeasti, koska meidän on menetettävä maan vaikutus", Fox sanoi. "Emme halua matkustaa ympäri maata; haluamme pystyä menemään kohti aurinkoa."
Kun avaruusalus on päässyt maapallon vetovoimaksi, se lentää kohti Venusta, luodessa planeettaa noin kuusi viikkoa laukaisun jälkeen hidastaakseen ja astuessaan aurinkoon. Sitten on aurinko. Koetin tekee 24 kiertorataa auringon ympärillä, ja se on leikattu kuuteen lisäsäätöön, jotka käyttävät Venuksen vaikutusta syöttääksesi anturin lähemmäksi tähtiä.
Kiertoradat ovat kukkalehden muotoisia, ja koetin kerää suurimman osan tiedoistaan 11 päivän spurtteina, kun se on neljänneksen etäisyydellä Maapallosta, ja lähettää tämän tiedon kotiin silmukkansa kaukana. Lähin lähestymistapansa aikana koetin lentää vain 3,83 miljoonaa mailia (6 miljoonaa km) auringon pinnan yläpuolella nopeudella 430 000 mph (700 000 km / h), mikä tekee siitä nopeimmin ihmisen tekemän esineen.
Lopuksi, noin seitsemän vuoden kuluttua laukaisusta, avaruusaluksella loppuu polttoaine, jota se käyttää ruumiinsa säätämiseen ja herkkien välineiden pitämiseen poissa auringon kuumuudesta. Ja se on Parker Solar Probe -sovelluksen lopun alku.
"Tuolloin ruumiinosat, joita ei ole suunniteltu näkemään täydellistä aurinkoympäristöä, näkevät sen, avaruusalus alkaa hajota suuriksi paloiksi ja sitten se pienenee vähitellen ja vähitellen", Fox sanoi. "Rakastan romanttisesti sitä mieltä, että hänestä tulee osa koronaa ja kiertää aurinkoa ikuisesti."
