Когато става дума за изследване на нашата Слънчева система, има няколко мисии, по-амбициозни от тези, които се стремят да изучават Слънцето. Докато НАСА и други космически агенции наблюдават Слънцето от десетилетия, по-голямата част от тези мисии се провеждат на орбита около Земята. Към днешна дата най-близките сонди са били Слънцето Хелиос 1 и 2 сонди, изучаващи Слънцето през 70-те години от орбитата на Меркурий в перихелион.
НАСА възнамерява да промени всичко това със соларната сонда Parker, космическата сонда, която наскоро стартира от нос Канаверал, което ще промени революцията в нашето разбиране за Слънцето, като влезе в атмосферата му (известна още като корона). През следващите седем години сондата ще използва гравитацията на Венера, за да проведе серия от прашки, които постепенно ще я приближат до Слънцето, отколкото всяка мисия в историята на космическия полет!
Космическият кораб излетя в 03:31 ч. EDT в неделя на 12 август, от комплекс за изстрелване на космически кораби-37 на военновъздушна станция „Cape Canaveral“ на върха на тежката ракета „United Launch Alliance Delta IV“. В 05:33 ч. Мениджърът на операциите на мисията съобщи, че космическият апарат е здрав и работи нормално. През следващата седмица тя ще започне да използва инструментите си в подготовка за научната си мисия.
След като влезе в корона на Слънцето, соларната сонда Паркър ще използва усъвършенстван набор от инструменти, за да революционизира нашето разбиране за атмосферата на Слънцето и произхода и развитието на слънчевия вятър. Тези и други открития ще позволят на изследователите и астрономите да подобрят способността си да прогнозират космически метеорологични събития (като слънчеви изблици), което може да причини вреда на астронавтите и орбиталните мисии, да прекъсне радиокомуникациите и да повреди електропреносните мрежи.
Както Томас Цурбухен, асоцииран администратор на Дирекцията за научна мисия на НАСА, заяви в неотдавнашно съобщение до НАСА:
„Тази мисия наистина бележи първото посещение на човечеството на звезда, което ще има последици не само тук на Земята, но и как по-добре да разберем нашата вселена. Ние постигнахме нещо, което преди десетилетия живееше единствено в сферата на научната фантастика. "
Мисията Parker Probes със сигурност идва със своя дял от предизвикателства. Освен невероятната жега, която ще трябва да издържи, има и предизвикателството просто да стигнете до там. Това се дължи на орбиталната скорост на Земята, която обикаля около Слънцето със скорост от 30 км / сек (18,64 mps) - или около 108 000 км / ч (67 000 мили / ч). Прекратяването на тази скорост и пътуването към Слънцето ще отнеме 55 пъти повече енергия, отколкото би могло да се придвижи плавателен съд до Марс.
За да се справи с това предизвикателство, сондата Parker е изстреляна от много мощна ракета - ULA Delta IV, която е способна да генерира тяга от 9 700 kN. В допълнение, той ще разчита на серия от гравитационни асистенции (известни още като гравитационни прашки) с Венера. Те ще се състоят от сондата, провеждаща мухоловки на Слънцето, след това обикаляйки около Венера, за да се увеличи скоростта от силата на гравитацията на планетата, и след това отново да се въртят около Слънцето.
В хода на седемгодишната си мисия сондата ще извърши седем асистенции на гравитацията с Венера и ще направи 24 преминавания на Слънцето, като постепенно затяга орбитата си в процеса. В крайна сметка тя ще достигне разстояние от около 6 милиона км (3,8 милиона мили) от Слънцето и ще прелети през атмосферата му (известна още като корона), ефективно се доближава повече от седем пъти по-близо от всеки космически кораб в историята. В допълнение сондата ще пътува със скорост от около 692 000 км / ч (430 000 мили / ч), което ще постави рекорда за най-бързо движещия се космически кораб в историята.
През първата седмица от своето пътуване космическият кораб ще разположи своята усилваща антена и магнитометър стрела, в която се намират трите инструмента, които ще използва за изследване на магнитното поле на Слънцето. Той също така ще извърши първото от двучастично разгръщане на петте си електрически антени (известни още като набора от инструменти FIELDS), което ще измерва свойствата на слънчевия вятър и ще помогне да се направи триизмерна картина на електрическите полета на Слънцето.
Други инструменти на борда на космическия кораб включват широколентовото устройство за соларна сонда Parker (WISPR), единственият инструмент за изображения на космическия кораб. Този инструмент ще направи снимки на мащабната структура на короната и слънчевия вятър, преди космическият кораб да прелети през него, улавяйки такива явления като изхвърляне на коронална маса (СМЕ), струи и други изхвърляния от Слънцето.
Има и инструмент за разследване на алфа и протони за слънчеви вятърни електрони (SWEAP), който се състои от два други инструмента - чаша за слънчева сонда (SPC) и анализатори на слънчевата сонда (SPAN). Те ще преброят най-обилните частици в слънчевия вятър - електрони, протони и хелиеви йони - и ще измерят тяхната скорост, плътност, температура и други свойства, за да подобрят разбирането ни за слънчевия вятър и короналната плазма.
След това е интегрираното научно изследване на Слънцето (ISOIS), което разчита на инструментите EPI-Lo и EPI-Hi - инструменти за енергийни частици (EPI). Използвайки тези два инструмента, ISOIS ще измерва електрони, протони и йони в широк спектър от енергии, за да получи по-добро разбиране откъде идват тези частици, как са се ускорили и как се движат в Слънчевата система.
Освен че е първият космически кораб, изследвал корона на Слънцето, соларната сонда Паркър е първият космически кораб, кръстен на жив учен - Юджийн Паркър, физикът, който за първи път теоретизира съществуването на слънчевия вятър през 1958 г. Както Никола Фокс, сондата учен по проекта в JHUAPL, посочи:
„Проучването на корона на Слънцето с космически кораб беше едно от най-трудните предизвикателства за космическото изследване. Най-накрая ще можем да отговорим на въпроси за короната и слънчевия вятър, повдигнати от Джийн Паркър през 1958 г. - използвайки космически кораб, който носи неговото име - и нямам търпение да разбера какви открития правим. Науката ще бъде забележителна. "
Д-р Паркър беше готов да стане свидетел на ранното сутрешно изстрелване на космическия кораб. В допълнение към модерния си набор от научни инструменти, сондата носи и плака, посвещаваща мисията на Паркър. Тази плака, която беше прикрепена през май, включва цитат на известния физик - „Нека да видим какво предстои“ - и карта с памет, съдържаща повече от 1,1 милиона имена, предадени от обществеността, за да пътуват с космическия кораб до Слънцето.
Тестването на инструментите ще започне в началото на септември и ще продължи приблизително четири седмици, след което соларната сонда Parker може да започне научни операции. На 28 септември тя ще проведе първия си полет на Венера и ще извърши първата си помощ за гравитация с планетата до началото на октомври. Това ще накара космическия кораб да поеме 180-дневна орбита на Слънцето, което ще го изведе на разстояние от около 24 милиона км (15 милиона мили).
В крайна сметка соларната сонда Паркър ще се опита да отговори на няколко отдавнашни мистерии за Слънцето. Например, защо корона на Слънцето е 300 пъти по-гореща от повърхността на Слънцето, какво задейства свръхзвуковия слънчев вятър, който прониква в цялата Слънчева система и какво ускорява слънчевите енергийни частици - които могат да достигнат скорост до половината от скоростта на светлината - далеч от слънцето?
Шестдесет години учените обмисляха тези въпроси, но не успяха да отговорят на тях, тъй като никой космически кораб не беше в състояние да проникне в корона на Слънцето. Благодарение на напредъка в топлинното инженерство, соларната сонда Parker е първият космически кораб, който ще може да „докосне“ лицето на Слънцето и да разкрие неговите тайни. До декември корабът ще предаде първите си научни наблюдения обратно на Земята.
Като Анди Дрисман, ръководителят на проекта на мисията „Паркър“ в лабораторията за приложна физика на университета „Джон Хопкинс“ (JHUAPL), изрази:
„Днешният старт беше кулминацията на шест десетилетия научно изследване и милиони часове усилия. Сега соларната сонда Parker работи нормално и на път да започне седемгодишна мисия на крайната наука. "
Разбирането на динамиката на Слънцето е присъщо за разбирането на историята на Слънчевата система и възникването на самия живот. Но досега никоя мисия не успя да се доближи достатъчно до Слънцето, за да се справи с най-големите му мистерии. Докато приключи мисията на соларната сонда на Паркър, учените очакват да научат много за феномените, които могат да доведат до живот, и да го разрушат!
