Meie Päikesesüsteemi uurimisel on mõned ambitsioonikamad missioonid kui Päikese uurimiseks. Kui NASA ja muud kosmoseagentuurid on Päikest jälginud aastakümneid, siis enamik neist missioonidest viidi Maa ümber orbiidil. Praeguseks on Päikesele lähimad sondid olnud Helios 1 ja 2 sondid, mis uurisid Päikest 1970-ndatel Merkuuri orbiidil perihelioonil.
NASA kavatseb seda kõike muuta hiljuti Canaverali neemelt kosmosesondiga Parker Solar Probe, mis muudab meie atmosfääri sisenemise kaudu teadmise Päikesest revolutsiooniks (teise nimega koroona). Järgneva seitsme aasta jooksul kasutab sond Veenuse gravitatsiooni, et viia läbi pildiseeria, mis viib selle järk-järgult Päikesele lähemale kui mis tahes missioon kosmoselendude ajaloos!
Kosmoseaparaat tõusis pühapäeval, 12. augustil kell 3:31 EDT-st kosmoselaevakompleksist-37 Cape Canaverali õhujõudude jaamas Ühendatud Launch Alliance Delta IV raske raketi tipus. Kell 17.33 teatas missiooni operatsioonide juht, et kosmoselaev oli terve ja töötab normaalselt. Järgmise nädala jooksul alustab ta oma teadusmissiooni ettevalmistamiseks oma vahendite kasutuselevõttu.
Kui Päikese koroonas asub, võtab Parkeri päikesesond kasutusele täiustatud instrumentide komplekti, et muuta meie arusaam Päikese atmosfäärist ning päikesetuule päritolust ja arengust. Need ja muud avastused võimaldavad teadlastel ja astronoomidel parandada oma suutlikkust ennustada kosmose ilmastikunähtusi (näiteks päikesekiirgust), mis võivad kahjustada astronaute ja missioonide orbiite, häirida raadiosidet ja kahjustada elektrivõrke.
Nagu ütles NASA teadusmissioonide direktoraadi kaasadministraator Thomas Zurbuchen NASA värskes pressiteates:
„See missioon tähistab tõeliselt inimkonna esimest visiiti tähe juurde, millel on mõju mitte ainult siin Maa peal, vaid ka sellele, kuidas me oma universumist paremini aru saame. Oleme saavutanud midagi, mis elas aastakümneid tagasi ainult ulmevaldkonnas. "
Parker Probes'i missioon tuleb kindlasti kaasa oma väljakutsetega. Lisaks uskumatule kuumusele, mida see taluma peab, on väljakutse ka sinna lihtsalt jõudmine. Selle põhjuseks on Maa orbitaalkiirus, mis liigub ümber Päikese kiirusega 30 km / s (18,64 mps) - ehk umbes 108 000 km / h (67 000 mph). Selle kiiruse tühistamine ja päikese poole sõitmine võtaks 55 korda rohkem energiat kui veesõiduki Marsile sõitmiseks.
Selle väljakutse lahendamiseks on Parkeri sond käivitatud väga võimsa raketiga - ULA Delta IV, mis on võimeline genereerima 9700 kN tõukejõudu. Lisaks sellele toetub see Veenusele paljudele raskusjõu abistajatele (aka. Gravitatsioonilistele piludele). Need koosnevad sondist, mis juhib Päikese kärbseid, seejärel tiirleb ümber Veenuse, et saada planeedi raskusjõu mõjul kiirust, ja siis jälle Päikese ümber tiirleb.
Seitsmeaastase missiooni jooksul viib sond Veenusega seitse gravitatsiooniabi ja teeb 24 Päikese käiku, pingutades järk-järgult oma orbiiti. Lõpuks jõuab see Päikesest umbes 6 miljoni km (3,8 miljoni mi) kaugusele ja lendab läbi selle atmosfääri (aka. Corona), jõudes tegelikult enam kui seitse korda lähemale kui ükski ajaloo kosmoselaev. Lisaks liigub sond kiirusega umbes 692 000 km / h (430 000 mph), mis seab ajaloo kõige kiiremini liikuva kosmoselaeva rekordi.
Teekonna esimesel nädalal võtab kosmoseaparaat kasutusele suure võimendusega antenni ja magnetomeetri poomi, milles asuvad kolm instrumenti, mida ta kasutab Päikese magnetvälja uurimiseks. See viib läbi ka oma viie elektriväljaantenni (teise nimega FIELDS instrumendikomplekt) kaheosalise kasutuselevõtu, mis mõõdab päikesetuule omadusi ja aitab teha kolmemõõtmelise pildi Päikese elektriväljadest.
Teiste kosmoselaeva pardal olevate instrumentide hulka kuulub Parker Solar Probe'i (WISPR) lainurk-kujutis, mis on kosmoseaparaadi ainus kujutiseade. See instrument pildistab koroona ja päikesetuule suuremahulist struktuuri enne, kui kosmoseaparaat sellest läbi lendab, jäädvustades selliseid nähtusi nagu koronaalsed massiheide (CME), düüsid ja muud Päikesest väljuvad ejektaadid.
Seal on ka päikesetuule elektronide alfade ja prootonite (SWEAP) uurimisinstrument, mis koosneb kahest muust instrumendist - päikesesondide tassist (SPC) ja päikesesondide analüsaatoritest (SPAN). Need loendavad päikesetuule kõige arvukamaid osakesi - elektronid, prootonid ja heeliumiioonid - ning mõõdavad nende kiirust, tihedust, temperatuuri ja muid omadusi, et parandada meie arusaamist päikesetuulest ja koronaaplasmast.
Seejärel on olemas päikese integreeritud teadusuuring (ISOIS), mis tugineb EPI-Lo ja EPI-Hi instrumentidele - energeetilistele osakeste instrumentidele (EPI). Neid kahte instrumenti kasutades mõõdab ISOIS elektronid, prootonid ja ioonid väga paljude energiaallikate ulatuses, et saada paremini aru, kust need osakesed pärinevad, kuidas nad kiirendasid ja kuidas nad kogu Päikesesüsteemis liiguvad.
Lisaks sellele, et Parkeri sond on esimene kosmoselaev, mis uurib Päikese koroona, on esimene kosmoseaparaat, mis on nimetatud elava teadlase järgi - füüsik Eugene Parker, kes esmakordselt teoreetilise päikesetuule olemasolu teemal 1958. aastal. Nagu sondi Nicola Fox JHUAPLi projektiteadlane, märkis:
„Päikese koroona uurimine kosmoselaevaga on olnud kosmoseuuringute jaoks üks raskemaid väljakutseid. Lõpuks saame vastata küsimustele, mis käsitlevad 1958. aastal Gene Parkeri tõstatatud koroona ja päikesetuule kohta - kasutades tema nime kandvat kosmoselaeva - ja ma ei jõua ära oodata, kuni saan teada, mis avastusi me teeme. Teadus on tähelepanuväärne. ”
Dr Parker oli käes, et olla kosmoselaeva varahommikuse stardi tunnistajaks. Lisaks täiustatud teaduslike instrumentide komplektile on sondil ka tahvel, mis on pühendatud missioonile Parker. See maikuus kinnitatud tahvel sisaldab tunnustatud füüsiku tsitaati - “Vaatame, mis ees ootab” - ja mälukaarti, mis sisaldab rohkem kui 1,1 miljonit nime, mille avalikkus esitas kosmoseaparaadiga Päikesele sõitmiseks.
Instrumentide testimine algab septembri alguses ja kestab umbes neli nädalat, pärast mida saab Parker Solar Probe alustada teadustoiminguid. 28. septembril viib ta läbi oma esimese Veenuse lendorava ja oktoobri alguseks planeedil oma esimese gravitatsiooniabi. Seetõttu eeldab kosmoselaev Päikese 180-päevast orbiiti, mis viib selle umbes 24 miljoni km (15 miljoni mi) kaugusele.
Lõpuks proovib Parkeri päikesesond vastata mitmele Päikese pikaajalisele saladusele. Näiteks miks on Päikese koroon 300 korda kuumem kui Päikese pind, mis juhib kogu Päikesesüsteemi tungivast ülehelisest päikesetuule ja mis kiirendab Päikese energeetilisi osakesi - mis võivad kiirusega ulatuda kuni poole valguse kiirusest - eemale päikesest?
Kuuskümmend aastat on teadlased neid küsimusi mõelnud, kuid ei suutnud neile vastata, kuna ükski kosmoseaparaat ei suutnud Päikese korooni tungida. Tänu soojustehnika arengule on Parker Solar Probe esimene kosmoseaparaat, mis suudab Päikese nägu „puudutada“ ja selle saladusi paljastada. Detsembriks edastab käsitöö oma esimesed teadusvaatlused Maale.
Nagu avaldas Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika laboris (JHUAPL) Parker Probe'i missiooni projektijuht Andy Driesman:
„Tänane algatamine oli kuue aastakümne teadusliku uurimistöö ja miljonite töötundide pingutuse kulminatsioon. Nüüd töötab Parker Solar Probe normaalselt ja on teel alustama seitsmeaastast äärmusliku teaduse missiooni. ”
Päikese dünaamika mõistmine on Päikesesüsteemi ajaloo ja elu enda tekkimise mõistmiseks lahutamatu. Kuid siiani pole ükski missioon suutnud Päikesele piisavalt lähedal olla, et oma suurimatele saladustele reageerida. Selleks ajaks, kui Parkeri päikesesondi missioon on lõpule jõudnud, loodavad teadlased teada saada palju nähtustest, mis võivad elu põhjustada, ja seda häirida!
