Undersøg det dybe rum med Interstellar

Da de fire årtier gamle Voyager 1 og Voyager 2 rumfartøjer kom ind i det interstellare rum i 2012 og 2018, henholdsvis, videnskabsmænd fejret. Disse kraftige rumfartøjer havde allerede rejst 120 gange afstanden fra Jorden til solen for at nå heliosfærens grænse, boblen, der omfatter vores solsystem, der er påvirket af solvinden. Voyagers opdagede kanten af ​​boblen, men efterlod videnskabsmænd med mange spørgsmål om, hvordan vores sol interagerer med det lokale interstellare medium. Twin Voyagers' instrumenter giver begrænsede data, efterlader kritiske huller i vores forståelse af denne region.

NASA og dets partnere planlægger nu det næste rumfartøj, i øjeblikket kaldet Interstellar Probe, at rejse meget dybere ind i det interstellare rum, 1, 000 astronomiske enheder (AU) fra solen, med håbet om at lære mere om, hvordan vores hjemmeheliosfære blev dannet, og hvordan den udvikler sig.

"Den interstellare sonde vil gå til det ukendte lokale interstellare rum, hvor menneskeheden aldrig er nået før, " siger Elena Provornikova, Interstellar Probe heliofysik-ledningen fra Johns Hopkins Applied Physics Lab (APL) i Maryland. "For første gang, vi vil tage et billede af vores enorme heliosfære udefra for at se, hvordan vores solsystemhjem ser ud."

Provornikova og hendes kolleger vil diskutere heliofysikvidenskabelige muligheder for missionen ved European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2021.

Det APL-ledede hold, som involverer omkring 500 videnskabsmænd, ingeniører, og entusiaster – både formelle og uformelle – fra hele verden, har undersøgt, hvilke typer undersøgelser missionen skal planlægge. "Der er virkelig fremragende videnskabelige muligheder, der spænder over heliofysik, planetarisk videnskab, og astrofysik, " siger Provornikova.

Nogle mysterier, holdet håber at løse med missionen, omfatter:hvordan solens plasma interagerer med interstellar gas for at skabe vores heliosfære; hvad der ligger hinsides vores heliosfære; og hvordan vores heliosfære overhovedet ser ud. Missionen planlægger at tage "billeder" af vores heliosfære ved hjælp af energiske neutrale atomer, og måske endda "observere ekstragalaktisk baggrundslys fra de tidlige tider af vores galaksedannelse - noget, der ikke kan ses fra Jorden, " siger Provornikova. Forskere håber også at lære mere om, hvordan vores sol interagerer med den lokale galakse, som så kan give fingerpeg om, hvordan andre stjerner i galaksen interagerer med deres interstellare kvarterer, hun siger.

Heliosfæren er også vigtig, fordi den beskytter vores solsystem mod højenergiske galaktiske kosmiske stråler. Solen rejser rundt i vores galakse, går gennem forskellige områder i det interstellare rum, siger Provornikova. Solen er i øjeblikket i det, der kaldes den lokale interstellare sky, men nyere forskning tyder på, at solen kan bevæge sig mod kanten af ​​skyen, hvorefter den ville komme ind i det næste område af det interstellare rum - som vi intet ved om. En sådan ændring kan få vores heliosfære til at vokse sig større eller mindre eller ændre mængden af ​​galaktiske kosmiske stråler, der trænger ind og bidrager til baggrundsstrålingsniveauet på Jorden, hun siger.

Dette er det sidste år af en fire-årig "pragmatisk konceptundersøgelse, ", hvor holdet har undersøgt, hvilken videnskab der kunne opnås med denne mission. Ved årets udgang, holdet vil levere en rapport til NASA, der skitserer potentiel videnskab, eksempel instrument nyttelast, og eksempler på rumfartøjer og banedesign til missionen. "Vores tilgang er at udstikke menuen over, hvad der kan gøres i sådan en rummission, " siger Provornikova.

Missionen kunne starte i begyndelsen af ​​2030'erne og ville tage omkring 15 år at nå heliosfærens grænse - et tempo, der er hurtigt sammenlignet med Voyagers, som tog 35 år at nå dertil. Det nuværende missionsdesign er planlagt til at vare 50 år eller mere.

Provornikova vil præsentere det seneste om Interstellar Probe heliofysikplan på mandag, 26. april kl. 14:00 CEST.