Aurinkokuntamme tutkimiseksi on muutama kunnianhimoisempi tehtävä, joka pyrkii tutkimaan aurinkoa. Vaikka NASA ja muut avaruusjärjestöt ovat tarkkailleet aurinkoa vuosikymmenien ajan, suurin osa näistä operaatioista suoritettiin kiertoradalla Maan ympärillä. Tähän päivään mennessä lähimmät koettimet, jotka ovat saaneet auringon, olivat Helios 1 ja 2 koettimet, jotka tutkivat aurinkoa 1970-luvulla Mercuryn kiertoradalta perhelionilla.
NASA aikoo muuttaa kaiken tämän Parker Solar Probe -mittarilla, joka on äskettäin käynnistynyt Cape Canaveralista, joka mullistaa ymmärrystämme Auringosta asettamalla sen ilmakehän (alias. Korona). Seuraavan seitsemän vuoden aikana koetin käyttää Venuksen painovoimaa suorittaaksesi ripsuussarjan, joka tuo vähitellen lähemmäksi aurinkoa kuin mikään missio avaruuslennon historiassa!
Avaruusalusta nousi kello 15:31 EDT sunnuntaina 12. elokuuta Cape Canaveralin ilmavoimien asemasta tulevalta Space Launch Complex-37: ltä United Launch Alliance Delta IV: n raskaan raketin huipulla. Operaation päällikkö ilmoitti kello 5.33 aamuisin, että avaruusalus oli terve ja toimi normaalisti. Ensi viikolla se aloittaa välineidensä käytön valmistellessaan tiedeoperaatiotaan.
Kun Parkerin aurinkopuoli on sisällä, Parker Solar Probe käyttää edistyksellistä instrumenttivalikoimaa mullistaaksemme ymmärryksemme Auringon ilmakehästä ja auringon tuulen alkuperästä ja kehityksestä. Nämä ja muut havainnot antavat tutkijoille ja tähtitieteilijöille mahdollisuuden parantaa kykyään ennustaa avaruussääolosuhteita (kuten aurinkolähteitä), jotka voivat aiheuttaa haittaa astronauteille ja kiertäville operaatioille, häiritä radioviestintää ja vahingoittaa sähköverkkoja.
Kuten NASA: n tiedeoperaation osaston virkamies Thomas Zurbuchen sanoi äskettäisessä NASA: n lehdistötiedotteessa:
”Tämä tehtävä merkitsee todella ihmiskunnan ensimmäistä vierailua tähtiä kohti, jolla on vaikutuksia paitsi täällä maan päällä myös siihen, miten ymmärrämme paremmin maailmankaikkeuttamme. Olemme saavuttaneet jotain, joka asui vuosikymmeniä sitten yksinomaan tieteiskirjallisuuden alueella. "
Parker Probes -operaation mukana tulee varmasti osuus haasteista. Sen uskomattoman lämmön lisäksi, jota sen täytyy kestää, on myös haaste yksinkertaisesti päästä sinne. Tämä johtuu maapallon kiertonopeudesta, joka kulkee Auringon ympäri nopeudella 30 km / s (18,64 mps) - tai noin 108 000 km / h (67 000 mph). Tämän nopeuden lopettaminen ja aurinkoa kohti matkustaminen vie 55 kertaa niin paljon energiaa kuin veneen matkustamiseen Marsiin.
Parker-koetin on laukaistu vastaamaan tätä haastetta erittäin voimakkaalla raketilla - ULA Delta IV, joka pystyy tuottamaan 9 700 kN työntövoimaa. Lisäksi se luottaa Venus-sarjaan gravitaatioapua (tunnetaan myös nimellä gravitaation slingshots). Ne koostuvat koettimesta, joka johtaa Auringon lentotauluja, kiertää sitten Venuksen ympäri saadakseen nopeuden lisääntymistä planeetan painovoiman vaikutuksesta, ja sitten heijastaa taas aurinkoa.
Seitsemän vuoden tehtävänsä aikana koetin suorittaa seitsemän painovoimaapua Venuksen kanssa ja tekee 24 Auringon kulkua kiristäen asteittain kiertoradallaansa. Loppujen lopuksi se saavuttaa noin 6 miljoonan km: n etäisyyden Auringosta ja lentää ilmakehän (aka. Corona) läpi pääsemällä tosiasiallisesti yli seitsemän kertaa lähemmäksi kuin mikään muu historian avaruusalus. Lisäksi koetin kulkee nopeudella noin 692 000 km / h (430 000 mph), mikä on ennätys historian nopeimmin liikkuvasta avaruusaluksesta.
Matkan ensimmäisen viikon aikana avaruusalus ottaa käyttöön korkean voimakkuuden antennin ja magnetometripuomin, joka sisältää kolme instrumenttia, joita se käyttää tutkimaan Auringon magneettikenttää. Se suorittaa myös ensimmäisen sen viiden sähkökenttäantennin (alias FIELDS-instrumenttipaketti) kaksiosaisesta käyttöönotosta, joka mittaa auringon tuulen ominaisuuksia ja auttaa tekemään kolmiulotteisen kuvan Auringon sähkökentistä.
Muita avaruusaluksella olevia instrumentteja ovat Parker Solar Probe (WISPR), laajakenttäkuvauslaite, joka on avaruusaluksen ainoa kuvantamisväline. Tämä instrumentti ottaa kuvia korona- ja aurinkotuulen laaja-alaisesta rakenteesta ennen kuin avaruusalusta lentää sen läpi, sieppaamalla sellaisia ilmiöitä kuin sepelvaltimoiden massan ejektiot (CME), suihkut ja muut ejektit auringosta.
Siellä on myös aurinkotuulien elektronien alfajen ja protonien (SWEAP) tutkintalaite, joka koostuu kahdesta muusta instrumentista - Solar Probe Cup (SPC) ja Solar Probe Analyzers (SPAN). Nämä laskevat aurinkotuulen runsaimmat hiukkaset - elektronit, protonit ja heliumionit - ja mittaavat niiden nopeuden, tiheyden, lämpötilan ja muut ominaisuudet parantaaksemme ymmärrystämme aurinkotuulista ja koronaplasmasta.
Sitten siellä on integroitu tieteellinen tutkimus auringosta (ISOIS), joka luottaa EPI-Lo- ja EPI-Hi-instrumentteihin - Energetic Particle Instruments (EPI). Näitä kahta instrumenttia käyttämällä ISOIS mittaa elektroneja, protoneja ja ioneja monilla energialähteillä saadakseen paremman käsityksen siitä, mistä nämä hiukkaset tulevat, kuinka ne kiihtyivät ja miten ne liikkuvat koko aurinkokunnan alueella.
Sen lisäksi, että Parker Solar Probe on ensimmäinen avaruusalus, joka on tutkinut Auringon koronaa, se on ensimmäinen avaruusalus, joka on nimetty elävän tutkijan - fysiikan Eugene Parkerin mukaan -, joka ensimmäistä kertaa teoriassa auringon tuulen olemassaolosta vuonna 1958. Kuten koetin Nicola Fox projektihenkilö JHUAPL: ssä, ilmoittanut:
”Auringon koronan tutkiminen avaruusaluksella on ollut yksi vaikeimmista haasteista avaruustutkimuksessa. Pystymme lopulta vastaamaan Gene Parkerin vuonna 1958 esittämiin korona- ja aurinkotuuliin liittyviin kysymyksiin - käyttämällä nimensä varrella olevaa avaruusalusta - enkä voi odottaa saavani selville, mitä löytöjä teemme. Tiede on merkittävä. "
Tohtori Parker oli käsillä todistamassa avaruusaluksen varhain aamulla tapahtuvaa laukaisua. Kehittyneen tieteellisten instrumenttivalikoiman lisäksi koettimessa on myös plakki, joka omistaa tehtävän Parkerille. Tämä toukokuussa liitetty kilpi sisältää tunnetun fyysikon tarjouksen - "Katsotaanpa mitä edessä" - ja muistikortin, joka sisältää yli 1,1 miljoonaa nimeä, jotka kansalaiset ovat lähettäneet matkustamaan avaruusaluksen kanssa aurinkoon.
Instrumenttien testaus alkaa syyskuun alussa ja kestää noin neljä viikkoa, jonka jälkeen Parker Solar Probe voi aloittaa tieteellisen toiminnan. Se johtaa 28. syyskuuta ensimmäisen Venuksen lentosuunnan ja suorittaa ensimmäisen painovoima-avuksensa planeetalla lokakuun alussa. Tämä saa avaruusaluksen olemaan 180 päivän auringon kiertorata, joka vie sen noin 24 miljoonan kilometrin etäisyydelle.
Loppujen lopuksi Parkerin aurinkokoetin yrittää vastata useisiin pitkään pysyviin mysteereihin Auringosta. Miksi esimerkiksi Auringon korona on 300 kertaa kuumempi kuin Auringon pinta, mikä ajaa koko aurinkokunnan läpäisevän ylinäänisen aurinkotuulen ja mikä kiihdyttää aurinkoenergian hiukkasia - jotka voivat saavuttaa jopa puolet valon nopeudesta - pois auringosta?
Kuudenkymmenen vuoden ajan tutkijat ovat pohtineet näitä kysymyksiä, mutta eivät pystyneet vastaamaan niihin, koska yksikään avaruusalus ei kyennyt tunkeutumaan Auringon koroonalle. Lämpötekniikan kehityksen ansiosta Parker Solar Probe on ensimmäinen avaruusalus, joka pystyy “koskettamaan” Auringon kasvoja ja paljastamaan salaisuutensa. Joulukuuhun mennessä alus lähettää ensimmäiset tiedehavainnot takaisin maan päälle.
Kuten Andy Driesman, Parker-koetinmatkan projektipäällikkö Johns Hopkins University Applied Physics Laboratoryssa (JHUAPL), ilmaisi:
”Tämän päivän julkaisu oli kuuden vuosikymmenen tieteellisen tutkimuksen ja miljoonien tuntien ponnistelujen huipentuma. Parker Solar Probe toimii nyt normaalisti ja matkalla aloittamaan seitsemän vuoden äärimmäisen tieteen tehtävä. ”
Auringon dynamiikan ymmärtäminen on olennaista aurinkokunnan historian ja itse elämän syntymisen ymmärtämiselle. Mutta toistaiseksi mikään operaatio ei ole onnistunut pääsemään riittävän lähelle aurinkoa käsittelemään suurimpia mysteerejään. Mennessä, kun Parker Solar Probe -operaation tehtävä on valmis, tutkijat odottavat oppivansa paljon ilmiöistä, jotka voivat aiheuttaa elämän, ja häiritä sitä!
