Parker Solar Probe'i käivitamisest on möödunud 124 päeva ja mitu nädalat pärast seda, kui see lähenes kõige lähemale, mida kõik kosmoseaparaadid on kunagi tärnidele teinud. Nüüd saavad teadlased lähedase lähenemisviisi põhjal andmeid kätte. Neli teadlast hiljuti Ameerika Ühendriikide geofüüsikalise liidu kohtumisel Washingtonis jagasid D.C., mida nad loodavad, et nad saavad sondist õppida. Nad loodavad, et Parkeri Päikesesondilt saadud andmed aitavad neil vastata aastakümnete tagusele küsimusele Päikese, selle koroona ja päikesetuule kohta.
Päikest uurivad teadlased on seda juba pikka aega ette näinud ja ootamine on seda väärt.
“Heliophysicists on enam kui 60 aastat oodanud, et selline missioon oleks võimalik. Päikesemüsteeriumid, mida tahame lahendada, ootavad koroona. ” - NASA peakorteri heliofüüsika osakonna direktor Nicola Fox.
Põnevust ümbritseb PSP esimene päikese käes viibimise faas. 31. oktoobrist kuni 11. novembrini 2018 viis Parker Solar Probe läbi esimese päikesega kokkupuutumise faasi, liikudes läbi Päikese väliskeskkonna - koroona - ja kogudes enneolematuid andmeid nelja tipptasemel instrumentide komplektiga. PSP tiirleb Päikesest 24 korda, 24 päikesekiirguse faasi jooksul. Missiooni ajal kasutab sond 7 Veenuse gravitatsiooni abistavat lendoravat, et järk-järgult vähendada oma orbiiti ümber Päikese.
Iga päikese käes viibimise faas toimub siis, kui sond asub Päikeses 0,25 AU piires, ja sel ajal koguvad teadusinstrumendid andmeid. Selle aja jooksul puutub sond kokku äärmise kuumuse ja kiirgusega ning ei saa suhelda. Alles pärast iga faasi väljumist saab ta saata oma andmed Maale, et heliofüüsikud mõtiskleksid.
"Parker Solar Probe pakub meile mõõtmisi, mis on vajalikud päikesenähtuste mõistmiseks, mis on meid aastakümneid hämmingus olnud." - Nour Raouafi, PSP projekti teadlane, JHU / APL.
Esimene päikesega kokkupuutumise etapp on lõpule viidud ja kuigi missioonil on veel palju tööd teha, jagasid Parkeri teadlased osa sellest, mida nad loodavad missioonilt õppida Washingtoni DC-s asuvas Ameerika geofüüsikalises liidus.
PSP missiooni kavandamisel soovisid teadlased käsitleda kolme olulist küsimust, mis puudutavad heliofüüsikat:
- Kuidas kuumutatakse Päikese väliskeskkonda, korooni, temperatuurini, mis on umbes 300 korda kõrgem kui allpool nähtav pind?
- Kuidas päikesetuul kiireneb nii kiiresti meie poolt täheldatavate suurte kiirusteni?
- Kuidas raketi mõned Päikese kõige energilisemad osakesed Päikesest eemale rohkem kui poole valgusekiirusel?
"Parker Solar Probe pakub meile mõõtmisi, mis on vajalikud päikesenähtuste mõistmiseks, mis on meid aastakümneid hämmingus," ütles Parker Solar Probe'i projekti teadlane Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika laborist Laurelis Marylandis. "Lingi sulgemiseks on vajalik päikeseenergia koroona ja noore päikesetuule kohalik proovivõtt ning Parker Solar Probe teeb just seda."
Ükski kosmoselaev pole kunagi olnud Päikese lähedal nii lähedal kui PSP, nii et teadlased ei tea täpselt, mida nendest andmetest oodata on. Nad teavad, mida nad loodavad õppida, kuid ei saa selles kindel olla.
"Me ei tea, mida oodata nii lähedal Päikesele, kuni andmete saamiseni jõuame ja tõenäoliselt näeme ka uusi nähtusi," ütles Raouafi. "Parker on uurimismissioon - uute avastuste potentsiaal on tohutu."
PSP aruannetest selgub, et esimeses teadusetapis püüti kvaliteetseid andmeid. Osaliselt on see tingitud Veenuse lennust, kui sond suutis mõõta planeeti, kontrollides, et instrumendid töötavad. Mõned teaduse esimeses etapis olevad andmed on alla laaditud, kuid heliofüüsikud peavad ootama, et saada sellest kõigest oma käsi. Misjoniprofiilis esitatud väljakutsete tõttu loobuvad mõned selle kohtumise teadusandmed allapoole alles pärast missiooni teist päikesepistete kohtumist 2019. aasta aprillis.
Parkeri päikesesond pole ainus Päikest uuriv kosmoselaev. Muud veesõidukid hõlmavad SOHO (Solar Heliospheric Observatory), SDO (Solar Dynamics Observatory) ja STEREO-A (Solar and Maapealsete suhete vaatluskeskus Ahead). Kuid ükski neist kolmest pole jõudnud Päikese lähedale kui PSP, ehkki nad teevad olulisi teadusi omaette.
"Parker Solar Probe läheb piirkonda, kus me pole kunagi varem käinud," ütles NASA Goddardi kosmoselennukeskuse päikesefüüsik Terry Kucera Marylandis Greenbeltis. "Vahepeal võime eemalt jälgida Päikese korooni, mis juhib keerukat keskkonda Parker Solar Probe ümber."
Allolev gif näitab NASA kosmoselaeva Solaariumi ja maapealsete suhete vaatluskeskuse (STEREO-A) tegelikke andmeid ning Parker Solar Probe'i asukohta, kui see lendab Päikese väliskeskkonnast läbi esimese päikesega kokkupuutumise faasis 2018. aasta novembris. Need pildid pakuvad Parker Solar Probe tähelepanekute mõistmise põhikontekst. (Pildikrediit: NASA / STEREO)
Kõik Päikest uurivad kosmoseaparaadid pakuvad teistsugust konteksti ja vaatenurka teistele nähtavale. PSP liigub 0,25 AU piires, samal ajal kui STEREO tiirleb ümber Päikese umbes 1 AU juures. SDO asub geo-sünkroonses Maa orbiidil ja SOHO on haloorbiidil orbiidil Päikese-Maa LaGrange 1 punkti ümber.
"STEREO missioon seisneb heliosfääri vaatlemises erinevates kohtades ja Parker on selle osa - mõõtmiste tegemine vaatenurgast, mida meil pole kunagi varem olnud," ütles Kucera.
Teadus on järkjärguline ja PSP-ga tegelevad teadlased tahavad rõhutada, et Päikese toimimismudelite järkjärguline täiustamine on PSP töö osa, isegi kui me ei saa oma küsimustele käepäraseid vastuseid.
Mudelid on hea viis testida Päikese aluseks oleva füüsika teooriaid. Luues simulatsiooni, mis tugineb teatud mehhanismile pärgarteri kuumutamise selgitamiseks - näiteks teatud tüüpi plasmalaine, mida nimetatakse Alfveni laineks - saavad teadlased kontrollida mudeli ennustust Parker Solar Probe'i tegelike andmetega, et näha, kas need joonduvad. Kui nad seda teevad, tähendab see, et aluseks olev teooria võib olla see, mis tegelikult toimub. Kui nad seda ei tee, pöördub see tagasi joonestustahvli juurde.
"Päikesekoroona struktuuri ennustamisel kogu päikesevarjutuse ajal on olnud palju edu," ütles Riley. "Parker Solar Probe pakub enneolematuid mõõtmisi, mis piiravad veelgi mudeleid ja neisse sisseehitatud teooriat."
PSP rekordiline kiirus on tema töö jaoks ülioluline.
Päike pöörleb umbes kord 27 päeva jooksul, kui me seda Maalt näeme, ja päikesestruktuurid, mis juhivad suurt osa tema aktiivsusest, liiguvad koos sellega. See tekitab teadlastele probleeme, kuna nad ei saa olla kindlad, kas nende nähtavat varieeruvust põhjustavad aktiivsust tootva piirkonna tegelikud muutused - ajaline varieeruvus - või on põhjustatud lihtsalt päikeseenergia saamisest uuest allikapiirkonnast - ruumiline varieeruvus . PSP kiirus tähendab, et see suudab selle probleemi ületada.
Allpool asuv gif on pärit mudelist, mis näitab, kuidas päikesetuul Päikesest välja voolab, Parker Solar Probe WISPR-i instrumendi perspektiivi kattes.
Autorid: Predictive Science Inc.
Parker Solar Probe sõidab teatud punktides piisavalt kiiresti, et peaaegu täpselt vastata Päikese pöörlemiskiirusele, mis tähendab, et Parker hõljub lühikese aja jooksul ühe Päikese piirkonna kohal. Teadlased võivad olla kindlad, et andmete muutused sel perioodil on tingitud Päikese tegelikest muutustest, mitte Päikese pöörlemisest.
Parkeri päikesesond on osa NASA programmist Living with the Star, et uurida Päikese-Maa süsteemi aspekte, mis mõjutavad otseselt elu ja ühiskonda.
- NASA pressiteade: NASA Parkeri päikesesondiga avastuseks valmistumine
- NASA: AGU 2018 - oodatavad andmed ja teaduslikud avastused NASA Parkeri päikesesondilt
- NASA pressiteade: Parkeri päikesesond teatab heast seisust pärast tihedat päikese lähenemist
- NASA pressiteade: Parkeri proovivõtturi produtseerib rekord, saab päikesele kõige lähemale kosmoselaeva
- NASA: Parkeri päikesesond
- NASA elab koos täheprogrammiga
