Sonda Parker Solar Probe, której wystrzelenie zaplanowano na 11 sierpnia 2018 roku, ma za zadanie przeprowadzić pomiary korony słonecznej.
Po 60 latach od postawienia przez Eugene Newmana Parkera hipotezy na temat istnienia wiatru słonecznego zjawisko to zostanie szczegółowo przestudiowane przez PSP (Parker Solar Probe). Słońce nie posiada powierzchni w postaci stałej – pomiary będą miały miejsce w górnej warstwie słonecznej atmosfery zwanej koroną. PSP jest pierwszą sondą w historii ludzkości, która przeprowadzi badania tak blisko naszej gwiazdy.Projekt misji, zaakceptowany przez NASA w 2008 roku, zakładał pierwotnie start rakiety nośnej Delta IV Heavy z Cape Canaveral w 2015, jednak został przesunięty na lato 2018 roku. W ciągu 7 lat po starcie będzie następowało dostosowanie orbity heliocentrycznej do wymagań misji. Do czasu, aż PSP znajdzie się na ostatecznej orbicie w 2024 roku, wykona 7 przelotów obok Wenus i obiegnie Słońce 24 razy. Uzyskane asysty grawitacyjne pozwolą sondzie wejść na orbitę, w peryhelium której jej szybkość względem Słońca wyniesie 800 tys. km/h.
Nagranie ukazujące trajektorię lotu Parker Solar Probe / APL
Choć patrząc gołym okiem Słońce wydaje się być niezmiennym, statycznym obiektem, w rzeczywistości jego powierzchnia jest tworem wysoce turbulentnym, przeszywanym nieustannymi erupcjami rozpędzonej materii w przestrzeń kosmiczną. Mimo że istnienie wiatru słonecznego zostało już dawno potwierdzone, naukowcy nadal poszukują odpowiedzi na nurtujące ich pytania. Głównymi zadaniami postawionymi przed misją Parker Solar Probe są określenie dynamiki i struktury pól magnetycznych w źródłach wiatru słonecznego, prześledzenie przepływu energii odpowiadającej za rozgrzewanie korony, poznanie wpływu pyłowej plazmy na kształtowanie wiatru słonecznego oraz zbadanie mechanizmów przyspieszania wysokoenergetycznych cząstek.
W celu dokonania odpowiednich pomiarów sonda musi zbliżyć się na odległość 0,04 AU (6.2 mln km) od fotosfery Słońca, uznawanej umownie za jego powierzchnię. Temperatura, sięgająca w koronie słonecznej nawet miliona stopni Celsjusza, stanowi olbrzymie wyzwanie dla konstruktorów sondy. Jednakże gęstość materii jest niewielka, a przez to ciepło przekazywane do sondy okazuje się być na tyle małym, by skonstruowana przez inżynierów z APL (Applied Physics Laboratory) osłona termiczna była w stanie ochronić PSP przed katastrofalnymi skutkami, jakie mogłoby nieść zbliżenie się do Słońca na taką odległość. „Wielkie Frisbee”, jak nazywają osłonę członkowie zespołu z APL, ma około 2,5 metra średnicy, waży 73 kilogramy i zostało skonstruowane przez pokrycie pianki węglowej o grubości 11,5 cm wzmocnionym kompozytem węglowo-węglowym z obu stron. Ponadto, PSP został wyposażony w wodny system chłodzący o zamkniętym obiegu, który ma za zadanie zapobiegać przegrzaniu komponentów zarówno wewnątrz sondy, jak i wysuwanych paneli słonecznych. W przeciwieństwie do zdecydowanej większości statków kosmicznych, PSP nie może sobie pozwolić na operowanie na stale rozłożonych panelach, ponieważ groziłoby to ich zniszczeniem przez wiatr słoneczny. Z tego powodu są one umieszczone na ramionach wyposażonych w przeguby, a komputer pokładowy ma za zadanie ciągłe monitorowanie i sterowanie wychyleniem paneli. Również aparatura naukowa musiała zostać zaprojektowana tak, by wytrzymać trudne warunki pracy – użyte zostały nadstopy zawierające m.in. tytan, cyrkon i molibden.
Nagranie ukazujące jak PSP będzie radził sobie z wysokimi temperaturami / NASA
Parker Solar Probe jest pierwszą w historii NASA misją nazwaną na cześć żyjącej osoby. Środowisko astrofizyczne wiąże z nią wielkie nadzieje. „Już najwyższy czas, byśmy poznali naszą własną gwiazdę” – powiedział Nicky Fox z APL. Profesor Parker osobiście odwiedził sondę noszącą jego nazwisko w zeszłym roku. Jak podkreśla, sam jest bardzo ciekaw wyników pomiarów i z niecierpliwością oczekuje pierwszych danych, których odbiór oczekiwany jest pomiędzy grudniem 2018 a majem 2019 roku.
(APL, NASA, Phys.org)
