Mission til solen vil beskytte os mod ødelæggende solstorme og hjælpe os med at rejse dybere ud i rummet

Fra bøn og offer til solbadning, mennesker har tilbedt solen siden umindelige tider. Og det er ikke underligt. Cirka 150 meter væk, det er tæt nok til at give lyset, varme og energi til at opretholde hele menneskeheden. Men på trods af at vores forældrestjerne er blevet undersøgt grundigt med moderne teleskoper - både hjemmefra og i rummet - er der meget vi ikke ved om det.

Dette er grunden til, at NASA for nylig har annonceret planer om at lancere en revolutionær sonde, forventes at stige i 2018, det vil bogstaveligt talt røre ved det. Oprindeligt kaldet Solar Probe Plus -missionen, rumfartøjet er nu blevet omdøbt til Parker Solar Probe. Dette er for at ære fysikeren Eugene Parker, der udførte vigtigt arbejde med solvinden - en strøm af ladede partikler fra solen.

Der har været mange missioner for at undersøge solen. I 1976, Helios 2-rumfartøjet kom så tæt som 43m km fra solens atmosfære. Men Parkers sonde på 1,5 milliarder dollar vil rejse til kun 6 m km over soloverfladen - cirka ni gange tættere end noget rumfartøj nogensinde er gået før. Dette vil åbne en ny æra af forståelse som, for første gang, sensorer vil være i stand til at detektere og analysere fænomener, når de opstår i solen.

Mens missionens marchhøjde kan lyde som en sikker afstand på millioner af kilometer, solens enorme energi vil ubønhørligt bombardere nyttelasten med varme. En 11,5 cm tyk kulstofkompositkappe, ligner det moderne Formel 1 racerbiler anvender i deres højtydende bremsesystemer, vil afskærme det følsomme udstyr. Dette vil være afgørende, da temperaturerne vil stige ud over 1, 400 ° C.

Ved disse ekstreme temperaturer, de solpaneler, der driver rumfartøjet, vil trække sig tilbage. Denne manøvre vil tillade instrumenterne og strømkilderne at forblive tæt på stuetemperatur i skyggen af ​​kulstofkompositskjoldet. Lige så godt, da rumfartøjet vil opleve stråling 475 gange mere intens end jordens kredsløb.

Eventuelle fejl i de planlagte rumfartøjsbaner kan resultere i, at sonden synker dybere ned i solens atmosfære, som er flere millioner grader varmt. Dette kan i sidste ende ødelægge rumfartøjet.

Solar videnskab

Så hvad kan vi lære af denne risikable mission? Den dynamiske aktivitet forårsaget af overladede partikler og stråling, der frigives fra solen - møder Jorden, når de passerer gennem det indre solsystem - kaldes rumvejr. Konsekvenserne af rumvejr kan være katastrofale, herunder tab af satellitkommunikation, ændringer i rumfartøjers kredsløb omkring Jorden og skadelige bølger i hele globale elnet. Vigtigst er risikoen for astronauter, der udsættes for den kraftige ioniserende stråling.

De ødelæggende omkostninger ved sådanne voldsomme elektromagnetiske storme er blevet anslået til $ 2 billioner, resulterer i, at rumvejr formelt bliver opført i Storbritanniens National Risk Registry.

Den nye solsonde vil revolutionere vores forståelse af, hvilke forhold der er nødvendige i solens atmosfære for at generere alvorlige anfald af rumvejr ved at foretage direkte målinger af magnetfelterne, plasmadensiteter og atmosfæretemperaturer for første gang. På samme måde som et elastikbånd kan knække efter overdreven strækning, det menes, at den kontinuerlige vridning og revning af magnetfeltlinjerne, der gennemsyrer solatmosfæren, kan give partikelacceleration og strålingsbombardement. Når magnetfelterne går i stykker, vi kan opleve hårdt rumvejr.

Desværre, vi har i øjeblikket ingen direkte metode til at udtage solens magnetfelter. Forskere forsøger at afdække nye teknikker, der tillader vendinger, styrker og retninger af solens kraftige felter skal bestemmes, men indtil videre kan de ikke give en præcis nok forståelse. Det er her, Parker -sonden vil give en ny tidsforståelse, da den vil være i stand til at prøve solens kraftfulde magnetfelter, mens den er der.

Døgnet rundt observationer og direkte målinger af de atmosfæriske forhold, der er ansvarlige for øgede niveauer af rumvejr, er altafgørende for at give afgørende advarsel om overhængende soltrusler. En instrumentsuite ombord på sonden, FIELDS -pakken, vil give sådanne hidtil usete oplysninger. Forskere kan derefter fodre dette ind i intensive computermodeller, i sidste ende giver plads, luftfart, magt- og telemyndigheder, der skal advares, når potentielt ødelæggende rumvejr er nært forestående.

Selvfølgelig, forståelsen af ​​rumvejrets oprindelse har også betydning for andre vigtige områder af astrofysisk forskning. Det vil give rumbureauer mulighed for bedre at beskytte astronauter under fremtidige bemandede missioner til Mars, hvor den tyndere Marsatmosfære giver ringe beskyttelse til indkommende solstråling.

Også, ved at være i stand til nøjagtigt at modellere virkningerne af den strømmende solvind, fremtidige rumfartøjer vil effektivt kunne bruge solsejl til at hjælpe dem med at nå længere ind i solsystemets dybder, måske i sidste ende åbne muligheden for virkelig interstellar rejse.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.