La NASA si sta preparando a lanciare una sonda storica per "toccare il sole" - che gli scienziati sperano di svelare misteri decennali sulla nostra stella - all'inizio di agosto.
La missione, chiamata Parker Solar Probe, girerà intorno al sole 24 volte, volando nell'atmosfera di milioni di gradi della stella, chiamata corona.
Il piano di volo scoraggiante del veicolo spaziale non è solo un'allodola audace; è una necessità rispondere alle domande sul sole che hanno sconcertato gli scienziati per decenni. In alcuni casi, le loro risposte influenzeranno le nostre vite sulla Terra. Ma gli scienziati stanno anche sfruttando un comodo accesso al sole per capire tutte le stelle per procura.
"Dobbiamo andare alla corona perché abbiamo fatto tanta scienza guardando la stella", ha detto lo scienziato del progetto Nicola Fox, uno scienziato solare presso la Johns Hopkins University, il 20 luglio durante una conferenza stampa della NASA sulla prossima missione. "L'abbiamo guardato in ogni singolo modo diverso che puoi immaginare, in ogni lunghezza d'onda; abbiamo viaggiato anche oltre l'orbita di Mercurio. Ma dobbiamo entrare in questa regione d'azione e nella regione in cui tutti questi misteri sono davvero si verificano." [Il nuovo look all'interno dell'atmosfera solare fornisce indizi sul misterioso vento solare]
Risolvere tre misteri
Innanzitutto, la missione aiuterà gli scienziati a comprendere la corona stessa, in particolare il modo in cui il calore si muove attraverso l'atmosfera del sole. In questo momento, quel flusso di calore sembra controintuitivo: la corona può raggiungere temperature circa 300 volte più calde della superficie del sole, nonostante sia più lontana dalle reazioni che alimentano la stella.
"È un ambiente molto strano e sconosciuto per noi", ha detto Alex Young, uno scienziato solare alla NASA, durante la conferenza stampa. "Siamo abituati all'idea che se sto in piedi accanto a un falò e me ne vado, diventa più fresco - ma questo non è ciò che accade sul sole."
Il secondo compito della sonda è studiare ciò che gli scienziati chiamano il vento solare: un'inondazione di particelle altamente cariche che fuoriesce dal sole e attraversa l'intero sistema solare, formando la bolla che segna il nostro quartiere dello spazio.
Ma gli scienziati stanno ancora lavorando per cercare di capire esattamente come funziona e, di nuovo, sta succedendo qualcosa di molto strano: il vento solare in qualche modo accelera fino al supersonico. "Il vento solare passa da una specie di brezza costante a un flusso supersonico reale dalla corona che va a milioni di miglia all'ora", ha detto Young. Gli scienziati sperano che le misurazioni della sonda mentre vola sia direttamente nel vento solare che lungo la sua corrente li aiuteranno a risolvere quel mistero.
Infine, la sonda esaminerà una conseguenza ancora più drammatica della vita vicino alla nostra stella, che occasionalmente fa esplodere nodi di plasma nello spazio. "Il sole può far esplodere queste enormi chiazze di materiale - miliardi di tonnellate di atmosfera solare intrecciate con un campo magnetico solare che si allontana dal sole a milioni di miglia all'ora", ha detto Young.
Questi scoppi d'ira causano una serie di fenomeni che gli scienziati chiamano meteo spaziale e, se sono abbastanza drammatici, le esplosioni possono essere pericolose per gli astronauti e i satelliti lungo il loro cammino - e quelli particolarmente forti potrebbero far cadere le reti elettriche qui sulla Terra. Gli scienziati hanno alcune tecniche per prevedere l'equivalente spazio-meteo di tornado e uragani, ma sperano che la missione renderà queste previsioni più accurate.
E se sei qui solo per le belle foto, non ti preoccupare; La NASA ha organizzato anche alcuni di questi. La sonda contiene una telecamera che mostrerà agli scienziati del progetto la vista dell'astronave che vola attraverso la corona. Ciò significherà immagini non della superficie del sole ma della corona stessa, con immagini che assomigliano più a quelle prodotte sulla Terra durante un'eclissi solare totale. [Guarda la corona elusiva del sole apparire nel video Time-Lapse Solar Eclipse]
Ritardato per la tecnologia
Gli scienziati hanno affrontato queste domande per decenni, ma senza le risorse per raggiungere effettivamente le stelle. Per questo, dovevano aspettare che la tecnologia trasformasse la sonda solare Parker in una realtà.
La parte più importante di questa tecnologia è lo scudo termico, su cui la maggior parte degli strumenti del veicolo spaziale fa affidamento come protezione dal calore sbalorditivo del sole. È una lastra dall'aspetto bizzarro, dall'aspetto senza pretese di materiali in carbonio attentamente progettati, ma fa il suo lavoro: quando le temperature sulla parte anteriore dello scudo colpiscono 2.500 gradi Fahrenheit (1.370 gradi Celsius), la parte posteriore è a soli 600 gradi F (315 gradi C ) - e gli strumenti stessi rimangono a un balsamico 85 ° F (30 ° C).
Gli strumenti del veicolo spaziale saranno alimentati da pannelli solari, ma quei pannelli dovevano essere adattati per gestire l'ingresso insopportabile disponibile così vicino al sole. "Le celle solari devono rimanere fredde; a loro non piace surriscaldarsi e, se lo fanno, non funzionano", ha detto Fox. Ciò significava progettare pannelli auto-raffreddanti che il veicolo spaziale può regolare da solo, infilando la maggior parte dei pannelli dietro lo scudo termico quando necessario.
Un terzo importante progresso è stato assicurarsi che la sonda potesse prendersi cura di se stessa senza molti input umani. La sonda sarà sul lato opposto del sole durante i suoi avvicinamenti più vicini, senza alcun modo di chiamare casa se qualcosa va storto - e anche quando può ricevere un segnale, dovrà affrontare un ritardo di comunicazione di andata e ritorno di 16 minuti.
"Mi piace pensare a lei [Parker] come un'astronave indipendente", ha detto Fox. "È altamente, altamente autonoma. Deve occuparsi di se stessa quando si trova in questa regione coronale; non c'è nessuna persona nel giro." Ciò significa che il veicolo spaziale può determinare automaticamente quando deve spostare la sua posizione nello spazio a causa della quantità di sole che ricevono le singole parti del veicolo spaziale. [Toccando il sole: missione della NASA ribattezzata "sonda solare Parker"]
Guardando avanti
La sonda solare Parker è presso il Kennedy Space Center della NASA, piena e pronta per il lancio, nonostante i piccoli problemi che ritardano il lancio di una settimana, inclusa l'aggiunta di un secondo set di sensori di temperatura di backup a causa di problemi di funzionamento del set originale.
Ora il veicolo spaziale è pronto per partire. "Abbiamo fatto tutto il lavoro, tutti i controlli; alla fine sembra esattamente che mi aspettassi che guardasse da tutte quelle presentazioni di PowerPoint che ho visto 10 anni fa", ha detto Fox. "È abbottonata, bellissima e totalmente pronta a spiccare il volo."
Il veicolo spaziale è ora programmato per una finestra di lancio che si aprirà il 6 agosto alle 4:08 EDT (0808 GMT) e si chiuderà il 19 agosto. Lascerà la Terra a bordo di un razzo United Launch Alliance Delta IV con due stadi e un il terzo stadio dell'accelerazione sarà attivato nello spazio.
Tutto quel potere è necessario per impostare il percorso dell'astronave verso il sole. "Dobbiamo andare così in fretta perché dobbiamo perdere l'influenza della Terra", ha detto Fox. "Non vogliamo viaggiare con la Terra; vogliamo essere in grado di andare verso il sole."
Una volta che l'astronave è sfuggita all'attrazione della Terra, volerà verso Venere, facendo il giro del pianeta circa sei settimane dopo il lancio per rallentare e tornare a casa sul sole. Quindi, è sul sole. La sonda eseguirà 24 orbite attorno al sole, intervallate da altre sei regolazioni che usano l'influenza di Venere per avvicinare la sonda alla stella.
Le orbite sono modellate come petali di fiori, con la sonda che raccoglie la maggior parte dei suoi dati in scatti di 11 giorni mentre si trova a un quarto della distanza dalla Terra, quindi invia quelle informazioni a casa durante la parte distante del suo ciclo. Durante l'approccio più vicino, la sonda volerà a soli 3,83 milioni di miglia (6 milioni di chilometri) sopra la superficie del sole ad una velocità di 430.000 mph (700.000 km / h), il che la renderà l'oggetto creato dall'uomo più veloce.
Alla fine, circa sette anni dopo il lancio, la navicella spaziale esaurirà il carburante che utilizza per regolare il suo corpo e mantenere gli strumenti sensibili al di fuori del calore del sole. E quello sarà l'inizio della fine per la sonda solare Parker.
"A quel punto, le parti del corpo che non sono progettate per vedere l'intero ambiente solare lo vedranno, la navicella spaziale inizierà a frantumarsi in grandi pezzi, e poi diventerà gradualmente e gradualmente più piccola", ha detto Fox. "Mi piace romanticamente pensare che diventerà parte della corona e orbiterà intorno al sole per sempre."
