Kad runa ir par mūsu Saules sistēmas izpēti, ir dažas ambiciozākas misijas nekā tās, kuras cenšas izpētīt Sauli. Kamēr NASA un citas kosmosa aģentūras jau vairākus gadu desmitus novēro Sauli, lielākā daļa šo misiju tika veiktas orbītā ap Zemi. Līdz šim vistuvākie no zondes, kas ir nokļuvuši Saulei, bija Helios 1 un 2 zondes, kas 1970. gados pētīja Sauli no Merkura orbītas perifērijā.
NASA plāno mainīt to visu ar Pārkera saules zondi, kosmosa zondi, kas nesen tika palaista no Kanaveralas raga, un tas radikāli mainīs mūsu izpratni par Sauli, nonākot tās atmosfērā (pazīstams arī kā korona). Nākamo septiņu gadu laikā zonde izmantos Venēras gravitāciju, lai veiktu virkni kadru, kas pakāpeniski pietuvinās tai Sauli nekā jebkura misija kosmosa lidojuma vēsturē!
Kosmosa kuģis pacelās plkst. 3:31 pēc EDT svētdien, 12. augustā, no Kosmosa palaišanas kompleksa-37 Cape Canaveral gaisa spēku stacijā virs United Launch Alliance Delta IV Heavy raķetes. 5:33 rītā misijas operāciju vadītājs ziņoja, ka kosmosa kuģis ir veselīgs un darbojas normāli. Nākamās nedēļas laikā tā sāks izvietot savus instrumentus, gatavojoties zinātnes misijai.
Tiklīdz Saules koronā, Pārkera saules zonde izmantos modernu instrumentu komplektu, lai mainītu mūsu izpratni par Saules atmosfēru un Saules vēja izcelsmi un attīstību. Šie un citi atklājumi ļaus pētniekiem un astronomiem uzlabot spēju prognozēt laika apstākļus kosmosā (piemēram, saules signālraķetes), kas var nodarīt kaitējumu astronautiem un misiju orbītā, traucēt radiosakaru un sabojāt elektrotīklus.
Kā nesenā NASA paziņojumā presei sacīja NASA Zinātniskās misijas direktorāta asociētais administrators Tomass Zurbučens:
“Šī misija patiesi iezīmē cilvēces pirmo vizīti pie zvaigznes, kurai būs ietekme ne tikai šeit uz Zemes, bet arī uz to, kā labāk izprast savu Visumu. Mēs esam paveikuši kaut ko tādu, kas pirms gadu desmitiem dzīvoja tikai zinātniskās fantastikas jomā. ”
Pārkera zondēšanas misija noteikti nāk ar izaicinājumiem. Papildus neticamajam karstumam, kas tam būs jāpārcieš, ir arī izaicinājums vienkārši tur nokļūt. Tas ir saistīts ar Zemes orbītas ātrumu, kas pārvietojas ap Sauli ar ātrumu 30 km / s (18,64 mps) - vai aptuveni 108 000 km / h (67 000 mph). Šī ātruma atcelšana un došanās uz Sauli prasa 55 reizes vairāk enerģijas, nekā kuģim dodoties uz Marsu.
Lai risinātu šo problēmu, Parker zonde ir palaista ar ļoti jaudīgu raķeti - ULA Delta IV, kas spēj radīt 9 700 kN vilci. Turklāt tā paļausies uz virkni gravitācijas palīglīdzekļu (pazīstams arī kā gravitācijas pavērsieni) ar Venēru. Tie sastāvēs no zondes, kas vada Saules lidojumus, pēc tam riņķo ap Venēru, lai iegūtu planētas gravitācijas spēka ātruma palielinājumu, un pēc tam atkal pavērsīsies pa Sauli.
Septiņu gadu misijas laikā zonde veiks septiņus Veneras gravitācijas palīglīdzekļus un veiks 24 Saules pārejas, pakāpeniski nostiprinot orbītu šajā procesā. Galu galā tas sasniegs aptuveni 6 miljonu km (3,8 miljonu jūdžu) attālumu no Saules un lidos caur tā atmosfēru (aka. Korona), faktiski nokļūstot vairāk nekā septiņas reizes tuvāk nekā jebkurš kosmosa kuģis vēsturē. Turklāt zonde brauks ar aptuveni 692 000 km / h (430 000 mph) ātrumu, kas uzstādīs vēsturē visātrāk pārvietojošā kosmosa kuģa rekordu.
Pirmajā ceļojuma nedēļā kosmosa kuģis izliks savu augstas intensitātes antenu un magnetometra stieņu, kurā atrodas trīs instrumenti, kurus tas izmantos Saules magnētiskā lauka izpētei. Tas arī veiks pirmo no sava piecu elektriskā lauka antenu (pazīstams arī kā FIELDS instrumentu komplekts) divdaļīgu izvietošanu, kas mērīs saules vēja īpašības un palīdzēs izveidot trīsdimensiju attēlu no Saules elektriskajiem laukiem.
Pie citiem instrumentiem, kas atrodas uz kosmosa kuģa, ietilpst Parker Solar Probe (WISPR) platleņķa lauka attēlotājs, kas ir vienīgais kosmosa kuģa attēlveidošanas instruments. Šis instruments fotografēs korona un saules vēja lielizmēra struktūru, pirms kosmosa kuģis lidos pa to, fiksējot tādas parādības kā koronālo masu izmešanas (CME), strūklas un citas izstumšanas no Saules.
Šeit ir arī Saules vēja elektronu alfa un protonu (SWEAP) izmeklēšanas instruments, kas sastāv no diviem citiem instrumentiem - Saules Zondes Kausa (SPC) un Saules Zondes Analizatora (SPAN). Tie saskaitīs visizplatītākās Saules vēja daļiņas - elektronus, protonus un hēlija jonus - un izmērīs to ātrumu, blīvumu, temperatūru un citas īpašības, lai uzlabotu mūsu izpratni par Saules vēju un koronālo plazmu.
Pēc tam notiek Saules integrētā zinātniskā izpēte (ISOIS), kas balstās uz EPI-Lo un EPI-Hi instrumentiem - enerģētisko daļiņu instrumentiem (EPI). Izmantojot šos divus instrumentus, ISOIS mērīs elektronus, protonus un jonus plašā enerģijas diapazonā, lai iegūtu labāku izpratni par to, no kurienes nāk šīs daļiņas, kā tās tika paātrinātas un kā tās pārvietojas visā Saules sistēmā.
Pārker Solar Probe ir pirmais kosmosa kuģis, kas izpētījis Saules koronu, un tas ir arī pirmais kosmosa kuģis, kas nosaukts pēc dzīva zinātnieka - Jevgeņija Pārkera, fiziķa, kurš 1958. gadā pirmo reizi teorēja par saules vēja esamību. Kā zondes vadītāja Nicola Fox projekta zinātnieks JHUAPL, norādīja:
“Saules korona izpēte ar kosmosa kuģi ir bijis viens no grūtākajiem izaicinājumiem kosmosa izpētē. Mēs beidzot varēsim atbildēt uz jautājumiem par koronu un saules vēju, ko 1958. gadā izvirzīja Gēns Pārkers - izmantojot kosmosa kuģi, kas ir viņa vārds - un es nevaru gaidīt, lai uzzinātu, kādus atklājumus mēs izdarām. Zinātne būs ievērojama. ”
Dr Pārkers bija gatavs būt liecinieks kosmosa kuģa agrā rīta palaišanā. Papildus uzlabotajam zinātnisko instrumentu komplektam zondei ir arī plāksne, kas veltīta misijai Pārkeram. Šajā plāksnē, kas tika pievienota maijā, ir iekļauts slavenā fiziķa citāts - “Ļaujiet redzēt, kas vēl priekšā” - un atmiņas karte, kurā ir vairāk nekā 1,1 miljons vārdu, ko sabiedrība iesniegusi, lai ceļotu ar kosmosa kuģi uz Sauli.
Instrumentu pārbaude sāksies septembra sākumā un ilgs aptuveni četras nedēļas, pēc tam Parker Solar Probe var sākt zinātniskās operācijas. 28. septembrī tā veiks savu pirmo Venēras lidojumu un līdz oktobra sākumam veiks savu pirmo planētas gravitācijas palīdzību. Tas liks, ka kosmosa kuģis uzņems Saules orbītu 180 dienu garumā, un tas novirzīs to apmēram 24 miljonu km (15 miljonu jūdžu) attālumā.
Noslēgumā Pārkera Saules Zonde mēģinās atbildēt uz vairākiem sen zināmiem noslēpumiem par Sauli. Piemēram, kāpēc Saules korona ir 300 reizes karstāka par Saules virsmu, kas virza virsskaņas Saules vēju, kas caurstrāvo visu Saules sistēmu, un kas paātrina Saules enerģētiskās daļiņas - kas var sasniegt ātrumu līdz pusei no gaismas ātruma - prom no saules?
Sešdesmit gadus zinātnieki ir apdomājuši šos jautājumus, bet nespēja uz tiem atbildēt, jo neviens kosmosa kuģis nebija spējīgs iekļūt Saules koronā. Pateicoties sasniegumiem siltumtehnikā, Parker Solar Probe ir pirmais kosmosa kuģis, kas spēs “pieskarties” Saules sejai un atklāt tās noslēpumus. Līdz decembrim kuģis savus pirmos zinātniskos novērojumus nosūtīs atpakaļ uz Zemi.
Kā Endijs Driesmens, Dž. Hopkinsa universitātes Lietišķās fizikas laboratorijas (JHUAPL) misijas Pārkera zondes projekta vadītājs, pauda:
“Šodienas atklāšana bija sešu zinātnisko pētījumu gadu desmitu un miljonu stundu pūļu kulminācija. Tagad Pārkera Saules Zonde darbojas normāli un ir sākusi ekstrēmo zinātņu septiņu gadu misiju. ”
Izpratne par Saules dinamiku ir būtiska Saules sistēmas vēstures un pašas dzīves parādīšanās izpratnei. Bet līdz šim neviena misija nav spējusi nokļūt pietiekami tuvu Saulei, lai pievērstos tās lielākajiem noslēpumiem. Kad Parkera saules zondes misija būs pabeigta, zinātnieki sagaida, ka būs daudz uzzinājuši par parādībām, kas var izraisīt dzīvību, un to var izjaukt!
