Dopo decenni di brainstorming scientifico e anni di costruzione, la sonda solare Parker della NASA è in procinto di volare sette volte più vicino al sole di quanto non abbia mai fatto una missione prima.
Ora che l'astronave è finalmente decollata, non passerà molto tempo prima che gli scienziati possano iniziare a scavare nei suoi dati - e quei dati continueranno a venire per sette anni.
"C'è sicuramente una sensazione di primavera elicoidale", ha detto a Space.com lo scienziato del progetto Nicola Fox, uno scienziato solare presso la Johns Hopkins University, all'inizio di questa settimana, prima del lancio. "Siamo appena pronti per lei a lasciare questo pianeta." [Le più grandi missioni al sole]
E ora, l'astronave ha finalmente lasciato la Terra. Ecco dove il viaggio lo porterà.
Ecco che arriva il sole
La sonda solare Parker da 1,5 miliardi di dollari aveva bisogno di una tonnellata di velocità per sfuggire all'orbita terrestre, da cui il totale di tre stadi missilistici lanciati durante il lancio. Ciò lo porterà nel quartiere di Venere in sole sei settimane, arrivando entro la fine di settembre.
Il 28 settembre, l'astronave dovrà compiere un'attenta manovra progettata per rallentarla delicatamente e iniziare la sua danza calcolata con il sole. Quella manovra, chiamata assistenza di gravità, passerà un po 'dell'accelerazione del veicolo spaziale verso il pianeta e borderà la sonda un po' più vicino al sole.
La sonda solare Parker inizierà quindi la sua prima di 24 orbite attorno al sole, con il suo primo approccio ravvicinato, o perielio, in arrivo il 1 novembre.
Ogni orbita sarà a forma di petalo, sfiorando da vicino il sole e poi volando più lontano nello spazio per chiudere l'orbita. La maggior parte del lavoro scientifico della sonda arriverà quando si trova a un quarto della distanza tra la Terra e il sole, anche se il team spera che gli strumenti possano essere accesi per la maggior parte possibile della missione.
Le prime orbite, pur rimanendo più lontane dal sole, saranno speciali perché l'astronave trascorrerà il suo tempo vicino al sole essenzialmente nell'equivalente dell'orbita geosincrona, sorvolando la stessa regione. "Non molte persone apprezzano quanto saranno divertenti questi periodi", Justin Kasper, fisico dell'Università del Michigan e ricercatore principale di uno degli strumenti della sonda, ha raccontato a Space.com di queste orbite iniziali.
Durante questi periodi, che gli scienziati chiamano veloci scansioni radiali, l'astronave si avvierà a una velocità che si avvicina alla velocità di rotazione del sole, per poi ricadere di nuovo fuori. Mentre l'astronave sta al passo con la rotazione del sole, sarà in grado di osservare come si comporta la stessa regione del sole per un periodo di circa 10 giorni.
"Siamo davvero in grado di librarci sopra e fissarlo", ha detto Fox, dando alla squadra "la possibilità di passare giorni a guardare le dinamiche di come una regione del sole sta cambiando - o forse non sta cambiando".
Ciò significa che ci sono molte scienze da attendere anni prima che l'astronave completi il suo approccio più vicino al sole verso la fine della missione. "Potrebbero volerci cinque anni per arrivare alla nostra orbita più vicina, ma dovremmo avere delle intuizioni incredibili sul nostro sole proprio questo inverno", ha detto Kasper. "Avremo alcune incredibili osservazioni questo novembre con quel primo perielio." [Cosa c'è dentro il nostro sole? Un tour stellare dall'interno verso l'esterno]
Mancano sette anni
Mentre la missione continua, l'astronave si sposterà sempre più vicino al sole, arrivando infine a meno di 4 milioni di miglia (6 milioni di chilometri) sopra lo strato visibile del sole che pensiamo come la superficie.
Su ogni orbita, il veicolo spaziale prenderà le stesse misurazioni a diverse profondità nell'atmosfera del sole, che si chiama corona. Quello strato, che è invisibile dalla Terra se non durante un'eclissi solare totale, raggiunge temperature di milioni di gradi (Fahrenheit o Celsius).
"Sono esattamente le stesse osservazioni; il bello della missione della sonda solare Parker è che stiamo ottenendo [gli stessi dati da] queste diverse località", ha detto Fox. "Abbiamo davvero la possibilità di guardare le dinamiche in tutte le diverse posizioni della corona."
Gli scienziati sperano che ciò li aiuti a decifrare in che modo la corona diventa così calda e in che modo il sole produce fenomeni come il vento solare e le eruzioni solari, che hanno gravi ripercussioni sui viaggi nello spazio, sui satelliti e persino sulla vita qui sulla Terra.
Oltre a campionare diversi strati del sole, la sonda catturerà la nostra stella mostrando una gamma completa di attività, poiché subisce un ciclo di 11 anni da condizioni relativamente tranquille a particolarmente tempestose e viceversa.
"Il sole è molto diverso durante quelle diverse fasi", ha detto Fox. "Vogliamo vedere un ampio spettro di attività solare.
Spremere quanta più scienza possibile
Ma mentre la sonda solare Parker sta raccogliendo tutti quei dati, l'astronave non sarà in grado di comunicare con la Terra. Invece, si concentrerà sul fare quante più osservazioni possibili. Quindi, invierà enormi quantità di informazioni in lotti.
Molti di questi dump di dati arriveranno mentre la navicella spaziale esegue un'altra faccenda cruciale: ballare intorno a Venere a un passo dal sole. La sonda ripeterà la manovra di gravità assistita prevista per fine settembre per un totale di sette volte durante la missione, fino a quando l'astronave non è scivolata troppo vicino al sole per poter girare attorno a Venere.
E se tutto va bene, gli scienziati possono ottenere un bonus in aggiunta alla ricchezza di dati solari: osservazioni di Venere. Durante la sesta assistenza per gravità, la navicella spaziale non sarà allineata bene per inviare i dati a casa, quindi se ha abbastanza potenza, può lasciare i suoi strumenti accesi e trasformarli nel suo compagno di ballo.
"C'è una carenza assoluta delle missioni di Venere", ha detto a Space.com Paul Byrne, un geologo planetario della North Carolina State University che studia il pianeta. "Un singolo sorvolo in sé e per sé non rivoluzionerebbe la nostra comprensione di Venere, ma sarebbe estremamente utile."
Venere avrà bisogno della propria rivoluzione, ma la nostra comprensione della stella che modella ogni giorno della nostra vita non sarà più la stessa dopo che gli scienziati hanno iniziato ad analizzare i dati che la sonda solare Parker invia a casa.
Fine della strada
Ovviamente, tutte le cose buone devono finire e la missione della sonda solare Parker dovrebbe durare fino alla metà del 2025. Se l'astronave ha ancora carburante, che utilizza per attorcigliarsi per tenere nascosti strumenti delicati dietro uno scudo termico protettivo, gli scienziati sperano che la missione possa, in teoria, essere estesa.
Ma prima o poi quel carburante si esaurirà e l'astronave sarà impotente, il suo scudo termico ad alta tecnologia reso inutile. Gli strumenti e lo scheletro della sonda si romperanno lentamente fino a quando non rimarrà nulla tranne lo scudo termico stesso, ha dichiarato il responsabile del progetto Parker Solar Probe Andrew Driesman, del laboratorio di fisica applicata dell'Università John Hopkins, durante una conferenza stampa della NASA del 9 agosto.
"Speriamo in un lungo, lungo periodo di tempo - 10, 20 anni [ogni volta che l'astronave si esaurisce e si rompe] - ci sarà un disco di carbonio che galleggia attorno al sole nella sua orbita", ha detto Driesman. Quindi, ha aggiunto, è indovinare qualcuno per quanto tempo potrebbe circondare il nostro sole come un promemoria solitario che la stella una volta ha favorito gli umani che hanno sviluppato la tecnologia per raggiungere e toccarlo. "Quel disco di carbone sarà presente fino alla fine del sistema solare", ha detto Driesman.
