Forsker diskuterer lanceringen af ​​Parker Solar Probe

På lørdag, NASA lancerede en fed mission for at flyve direkte ind i solens atmosfære, med et rumfartøj ved navn Parker Solar Probe, efter solastrofysiker Eugene Parker. Det utroligt modstandsdygtige kar, vagt formet som en pære på størrelse med en lille bil, blev opsendt tidligt om morgenen fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida. Dens bane vil sigte lige mod solen, hvor sonden vil komme tættere på soloverfladen end noget andet rumfartøj i historien.

Sonden vil kredse om den blærende korona, modstå hidtil usete niveauer af stråling og varme, for at sende data tilbage til Jorden om solens aktivitet. Forskere håber, at sådanne data vil belyse fysikken i stjernernes adfærd. Dataene vil også hjælpe med at besvare spørgsmål om, hvordan solens vind, udbrud, og blusser former vejret i rummet, og hvordan den aktivitet kan påvirke livet på Jorden, sammen med astronauter og satellitter i rummet.

Flere forskere fra MIT samarbejder om missionen, herunder co-principal investigators John Belcher, klassen i 1992 professor i fysik, og John Richardson, en hovedforsker ved MIT's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. MIT News talte med Belcher om den historiske mission og dens rødder på instituttet.

Q:Dette skal være et ekstremt køretøj for at modstå solens stråling på så tæt hold. Hvilken slags effekter vil sonden opleve, når den kredser om solen, og hvad med rumfartøjet vil hjælpe det med at holde kursen?

A:Rumfartøjet vil komme så tæt som 3,9 millioner miles på solen, godt inden for Merkurs kredsløb og mere end syv gange tættere på, end noget rumfartøj er kommet før. Denne afstand er omkring 8,5 solradier, meget tæt på det område, hvor solvinden accelereres. På disse afstande vil solen være over 500 gange lysere, end den ser ud til på Jorden, og partikelstråling fra solaktivitet vil være hård.

For at overleve, rumfartøjet folder sine solpaneler ind i skyggerne af sin beskyttende solskærm, efterlader lige nok af de specielt vinklede paneler i sollys til at give strøm tættere på solen. For at udføre disse hidtil usete undersøgelser, rumfartøjet og instrumenterne vil blive beskyttet mod solens varme af et 4,5 tommer tykt kulstofkompositskjold, som bliver nødt til at modstå temperaturer uden for rumfartøjet, der når næsten 2, 500 grader Fahrenheit.

Spørgsmål:Hvilke data vil sonden indsamle, og hvilken indsigt håber forskerne i sidste ende at få ud af disse data?

A:Der vil være en række instrumenter til at måle solpartikler og felter nær solen, inklusive et lavenergi plasmainstrument, et magnetometer, og en række energiske partikelinstrumenter. Disse vil hjælpe med at bestemme strukturen og dynamikken af ​​de magnetiske felter ved kilderne til solvind, spore strømmen af ​​energi, der opvarmer koronaen og accelererer solvinden, og bestemme hvilke mekanismer der accelererer og transporterer energiske partikler.

Accelerationen af ​​solvinden er stadig et udestående spørgsmål, mest fordi al accelerationen er overstået ved [den tid, vinden har rejst] 25 solradier. Jorden sidder ved 215 solradier, så vi har aldrig lavet de mest afgørende observationer tæt på solen. Det er kun ved at komme så tæt på solen, at vi har en chance for at svare klart på, hvad der accelererer vinden. Det store spørgsmål er, om termiske processer eller bølgeaccelerationsprocesser er vigtigst, eller begge.

Q:Hvad er MIT's rolle i denne bestræbelse?

A:John Richardson og jeg er medforskere på Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) undersøgelsen for missionen. Hovedefterforskeren, Professor Justin Kasper fra University of Michigan, er en MIT kandidat og blev uddannet af Alan Lazarus, arbejder på Faraday-cuppen, der blev opsendt på DSCOVR-satellitten i 2014.

SWEAP-undersøgelsen er det sæt af instrumenter på rumfartøjet, der direkte vil måle egenskaberne af plasmaet i solatmosfæren under disse møder. En speciel komponent i SWEAP er et lille instrument, der vil se rundt om rumfartøjets beskyttende varmeskjold direkte mod solen, det eneste instrument på rumfartøjet, der gør det. Dette vil give SWEAP mulighed for at feje en prøve af solens atmosfære op, vores stjerne, for første gang på disse afstande.

Dette lille instrument, der kigger rundt i varmeskjoldet, er en Faraday kop, og er en direkte efterkommer af det første instrument til at måle eksistensen af ​​den supersoniske solvindudvidelse. Denne måling blev udført af Professor Herb Bridge, Dr. Al Lazarus, og professor Bruno Rossi, [hele MIT], på Explorer 10 i 1961.

Samtidig måler solsonden Faraday cup egenskaberne af solvinden tæt på solen ved 8 solradier, en søster Faraday kop på Voyager (lanceret i 1977) vil sandsynligvis måle plasma i det lokale interstellare rum, helt uden for solens atmosfære, ud over 100 astronomiske enheder, eller 20, 000 solradier. Dette Voyager 2-instrument har været i rummet i mere end 40 år, konsekvent returnere data til Jorden. Således vil to sonder, der sporer deres afstamning til MIT Professor Herb Bridge, foretage målinger i hver sin ende af solsystemet, fra så tæt som du kan komme på solen til så langt væk som det lokale interstellare medium.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT-forskning, innovation og undervisning.