Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

NASAs Parker Solar Probe er ved at løfte sig

Parker Solar Probe vil rejse tættere på Solen end noget rumfartøj før den. Kredit:NASA/Johns Hopkins APL

Klokken 03:33 EDT den 11. august mens det meste af USA sover, NASAs Kennedy Space Center i Florida vil bugne af spænding. På dette tidspunkt, NASA's Parker Solar Probe, agenturets historiske mission at røre ved solen, får sin første mulighed for at løfte sig.

Lancering fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida, Parker Solar Probe vil gøre sin rejse hele vejen til solens atmosfære, eller corona - tættere på Solen end noget rumfartøj i historien.

"Otte lange års hårdt arbejde af utallige ingeniører og videnskabsmænd giver endelig pote, " sagde Adam Szabo, missionsforsker for Parker Solar Probe ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Beliggende på toppen af ​​en United Launch Alliance Delta IV Heavy - en af ​​verdens mest kraftfulde raketter - med et tredje trin tilføjet, Parker Solar Probe vil eksplodere mod Solen med hele 55 gange mere energi, end der kræves for at nå Mars. På størrelse med en lille bil, den vejer kun 1, 400 pund.

"Det er et relativt let rumfartøj, " sagde Andy Driesman, projektleder for missionen på Johns Hopkins Applied Physics Lab. "Og det skal være, fordi det kræver en enorm mængde energi at komme til vores endelige kredsløb om Solen."

Zoom gennem rummet i en meget elliptisk bane, Parker Solar Probe vil nå hastigheder op til 430, 000 miles i timen - hurtigt nok til at komme fra Philadelphia til Washington, D.C., på et sekund - sætter rekorden for det hurtigste rumfartøj i historien. I løbet af dens nominelle missions levetid på knap 7 år, Parker Solar Probe vil fuldføre 24 kredsløb om Solen - og nå inden for 3,8 millioner miles fra Solens overflade ved den nærmeste tilgang.

"Vi skal hen, hvor intet rumfartøj har turdet gå før - inden for en stjernes korona, " sagde projektforsker Nicky Fox fra APL. "Med hver bane, vi vil se nye områder af Solens atmosfære og lære ting om stjernernes mekanik, som vi har ønsket at udforske i årtier."

NASAs Parker Solar Probe inde i den ene halvdel af sin 62,7 fod høje kåbe. Kredit:NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Men at komme så tæt på Solen kræver at sænke farten - hvilket Parker vil bruge tyngdekraften fra vores naboplanet til, Venus.

"Parker Solar Probe bruger Venus til at justere sin kurs og sætte farten ned for at bringe rumfartøjet på den bedste bane, " sagde Driesman. "Vi vil flyve forbi Venus syv gange under hele missionen. Hver gang vi flyver forbi, kommer vi tættere og tættere på Solen."

I en bane så tæt på Solen, den virkelige udfordring er at forhindre rumfartøjet i at brænde op.

"NASA planlagde at sende en mission til solkoronaen i årtier, imidlertid, vi havde ikke den teknologi, der kunne beskytte et rumfartøj og dets instrumenter mod varmen, " sagde Szabo. "De seneste fremskridt inden for materialevidenskab gav os materialet til at skabe et varmeskjold foran rumfartøjet, ikke kun til at modstå Solens ekstreme varme, men for at forblive kølig på bagsiden."

Varmeskjoldet er lavet af et 4,5-tommer tykt kulstofkompositskummateriale mellem to kulfiber-ansigtsark. Mens den solvendte side simrer ved 2, 500 grader Fahrenheit, bag skjoldet vil rumfartøjet være en hyggelig 85 grader Fahrenheit.

Parker Solar Probe er også den første NASA-mission, der er opkaldt efter et levende individ:Dr. Eugene Parker, berømt solfysiker, der i 1958 første gang forudsagde eksistensen af ​​solvinden, strømmen af ​​ladede partikler og magnetiske felter, der strømmer kontinuerligt fra Solen, badejord. Rumfartøjets vej gennem koronaen gør det muligt for det at observere accelerationen af ​​selve solvinden, som Parker forudsagde, lige som den laver en kritisk overgang fra langsommere end lydens hastighed til hurtigere end den.

Coronaen er også det sted, hvor solmaterialet opvarmes til millioner af grader, og hvor de mest ekstreme begivenheder på Solen sker, såsom soludbrud og koronale masseudstødninger - der accelererer partikler til en brøkdel af lysets hastighed. Disse eksplosioner skaber rumvejrshændelser, der kan slå Jorden med højenergipartikler, bringe astronauter i fare, forstyrrer GPS og kommunikationssatellitter og, når de er værst, forstyrrer vores elnet.

Parker bruger en meget elliptisk bane med Venus-tyngdekraftsassistance til at komme tættere på Solen. Kredit:NASA/JPL/WISPR Team

Det vil være første gang, at solforskere kan se objekterne i deres undersøgelse tæt på.

"Alle vores data om corona indtil videre har været fjerntliggende, " sagde Nicholeen Viall, solfysiker hos Goddard. "Vi har været meget kreative for at få så meget som muligt ud af vores data, men der er intet som rent faktisk at stikke en sonde i coronaen for at se, hvad der sker der."

Og videnskabsmænd er ikke de eneste med på eventyret - rumfartøjet har en mikrochip med navnene på mere end 1,1 millioner deltagere, som har tilmeldt sig for at sende deres navn til Solen. Engang mellem 11. og 23. august, slutningen af ​​lanceringsperioden, disse navne og 1, 400 pund solbeskyttelse og videnskabeligt udstyr vil begynde deres rejse til centrum af vores solsystem.

Tre måneder senere, Parker Solar Probe vil nå sin første tætte tilgang til Solen i november 2018, og sender dataene tilbage i december.

"For videnskabsmænd som mig selv, belønningen for de lange, hårdt arbejde vil være det unikke sæt målinger, som Parker returnerer, " sagde Szabo. "Solkoronaen er et af de sidste steder i solsystemet, hvor intet rumfartøj har besøgt før. Det giver mig følelsen af ​​spænding som en opdagelsesrejsende."

Hold dig opdateret – Parker er ved at flyve.