Quando si tratta di esplorare il nostro sistema solare, ci sono poche missioni più ambiziose di quelle che cercano di studiare il Sole. Mentre la NASA e altre agenzie spaziali osservano il Sole da decenni, la maggior parte di queste missioni sono state condotte in orbita attorno alla Terra. Ad oggi, il più vicino che qualsiasi sonda abbia ottenuto al Sole è stata Helios 1 e 2 sonde, che ha studiato il Sole negli anni '70 dall'interno dell'orbita di Mercurio al perielio.
La NASA intende cambiare tutto ciò con la sonda solare Parker, la sonda spaziale recentemente lanciata da Cape Canaveral, che rivoluzionerà la nostra comprensione del Sole entrando nella sua atmosfera (alias la corona). Nei prossimi sette anni, la sonda utilizzerà la gravità di Venere per condurre una serie di fionde che la avvicineranno gradualmente al Sole rispetto a qualsiasi missione nella storia del volo spaziale!
L'astronave è decollata alle 3:31 del mattino di EDT domenica 12 agosto, dallo Space Launch Complex-37 alla stazione dell'aeronautica di Cape Canaveral in cima a un missile Delta Launch Alliance Delta IV pesante. Alle 5:33, il responsabile delle operazioni della missione riferì che l'astronave era in buone condizioni e funzionava normalmente. Nel corso della prossima settimana, inizierà a distribuire i suoi strumenti in preparazione per la sua missione scientifica.
Una volta all'interno della corona del Sole, la sonda solare Parker impiegherà una suite avanzata di strumenti per rivoluzionare la nostra comprensione dell'atmosfera del Sole e dell'origine e dell'evoluzione del vento solare. Questi e altri risultati consentiranno a ricercatori e astronomi di migliorare la loro capacità di prevedere eventi meteorologici spaziali (come i brillamenti solari), che possono causare danni agli astronauti e missioni orbitanti, interrompere le comunicazioni radio e danneggiare le reti elettriche.
Come ha affermato Thomas Zurbuchen, amministratore associato della direzione della missione scientifica della NASA, in un recente comunicato stampa della NASA:
"Questa missione segna davvero la prima visita dell'umanità a una stella che avrà implicazioni non solo qui sulla Terra, ma come comprendere meglio il nostro universo. Abbiamo realizzato qualcosa che decenni fa viveva esclusivamente nel regno della fantascienza ".
La missione di Parker Probes arriva sicuramente con la sua quota di sfide. Oltre all'incredibile calore che dovrà sopportare, c'è anche la sfida di arrivarci semplicemente. Ciò è dovuto alla velocità orbitale della Terra, che viaggia intorno al Sole a una velocità di 30 km / s (18,64 mps) - o circa 108.000 km / h (67.000 mph). Annullare questa velocità e viaggiare verso il Sole richiederebbe 55 volte più energia di quella necessaria per un mezzo per viaggiare su Marte.
Per far fronte a questa sfida, la sonda Parker è stata lanciata da un razzo molto potente: l'ULA Delta IV, in grado di generare una spinta di 9.700 kN. Inoltre, farà affidamento su una serie di assist di gravità (alias fionde gravitazionali) con Venere. Questi consisteranno nella sonda che conduce i flybys del Sole, quindi girando intorno a Venere per ottenere una spinta in velocità dalla forza della gravità del pianeta, e quindi lanciando di nuovo intorno al Sole.
Nel corso della sua missione di sette anni, la sonda condurrà sette assist di gravità con Venere e effettuerà 24 passaggi del Sole, restringendo gradualmente la sua orbita nel processo. Alla fine, raggiungerà una distanza di circa 6 milioni di km (3,8 milioni di miglia) dal Sole e volerà attraverso la sua atmosfera (aka. Corona), avvicinandosi effettivamente più di sette volte rispetto a qualsiasi veicolo spaziale nella storia. Inoltre, la sonda viaggerà a una velocità di circa 692.000 km / h (430.000 mph), che stabilirà il record per il veicolo spaziale più veloce della storia.
Durante la prima settimana del suo viaggio, l'astronave dispiegherà la sua antenna ad alto guadagno e il braccio del magnetometro, che ospita i tre strumenti che utilizzerà per studiare il campo magnetico del Sole. Eseguirà anche il primo di uno schieramento in due parti delle sue cinque antenne da campo elettrico (alias la suite di strumenti FIELDS), che misurerà le proprietà del vento solare e contribuirà a fare un quadro tridimensionale dei campi elettrici del Sole.
Altri strumenti a bordo del veicolo spaziale includono l'imager a campo largo per Parker Solar Probe (WISPR), l'unico strumento di imaging del veicolo spaziale. Questo strumento scatta foto della struttura su larga scala della corona e del vento solare prima che il veicolo spaziale lo attraversi, catturando fenomeni come eiezioni di massa coronali (CME), getti e altri ejecta dal Sole.
Esiste anche lo strumento di indagine Alpha e Electrons Solar Wind Electrons (SWEAP), che comprende altri due strumenti: la Solar Probe Cup (SPC) e la Solar Probe Analyser (SPAN). Conteranno le particelle più abbondanti nel vento solare - elettroni, protoni ed ioni elio - e misureranno la loro velocità, densità, temperatura e altre proprietà per migliorare la nostra comprensione del vento solare e del plasma coronale.
Poi c'è la ricerca scientifica integrata del sole (ISOIS), che si basa sugli strumenti EPI-Lo e EPI-Hi - Energetic Particle Instruments (EPI). Usando questi due strumenti, ISOIS misurerà elettroni, protoni e ioni attraverso una vasta gamma di energie per comprendere meglio da dove provengono queste particelle, come si sono accelerate e come si muovono nel Sistema Solare.
Oltre ad essere il primo veicolo spaziale ad esplorare la corona del Sole, il Parker Solar Probe è il primo veicolo spaziale che prende il nome da uno scienziato vivente - Eugene Parker, il fisico che teorizzò per la prima volta l'esistenza del vento solare nel 1958. Come Nicola Fox, la sonda scienziato del progetto al JHUAPL, ha indicato:
"Esplorare la corona del Sole con un veicolo spaziale è stata una delle sfide più difficili per l'esplorazione dello spazio. Finalmente saremo in grado di rispondere alle domande sulla corona e sul vento solare sollevati da Gene Parker nel 1958 - utilizzando un veicolo spaziale che porta il suo nome - e non vedo l'ora di scoprire quali scoperte facciamo. La scienza sarà notevole. "
Il dottor Parker era a disposizione per assistere al lancio mattutino del veicolo spaziale. Oltre alla sua avanzata suite di strumenti scientifici, la sonda porta anche una targa che dedica la missione a Parker. Questa targa, che è stata allegata a maggio, include una citazione del noto fisico - "Vediamo cosa ci aspetta" - e una scheda di memoria contenente oltre 1,1 milioni di nomi inviati dal pubblico per viaggiare con il veicolo spaziale verso il sole.
I test sugli strumenti inizieranno all'inizio di settembre e dureranno circa quattro settimane, dopodiché la sonda solare Parker può iniziare le operazioni scientifiche. Il 28 settembre condurrà il suo primo sorvolo di Venere ed eseguirà il suo primo assolo gravitazionale con il pianeta all'inizio di ottobre. Ciò farà sì che l'astronave assuma un'orbita del Sole di 180 giorni, che la porterà ad una distanza di circa 24 milioni di km (15 milioni di miglia).
Alla fine, la sonda solare Parker tenterà di rispondere a diversi misteri di vecchia data sul Sole. Ad esempio, perché la corona del Sole è 300 volte più calda della superficie del Sole, ciò che guida il vento solare supersonico che permea l'intero Sistema Solare e ciò che accelera le particelle energetiche solari - che possono raggiungere velocità fino a metà della velocità della luce - via dal sole?
Per sessant'anni, gli scienziati hanno riflettuto su queste domande, ma non sono stati in grado di rispondere a loro poiché nessun veicolo spaziale era in grado di penetrare nella corona del Sole. Grazie ai progressi nell'ingegneria termica, la sonda solare Parker è la prima navicella spaziale che sarà in grado di "toccare" la faccia del sole e rivelare i suoi segreti. Entro dicembre, l'imbarcazione trasmetterà le sue prime osservazioni scientifiche sulla Terra.
Come Andy Driesman, project manager della missione Parker Probe presso il Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), ha espresso:
"Il lancio di oggi è stato il culmine di sei decenni di studi scientifici e milioni di ore di sforzi. Ora, la sonda solare Parker funziona normalmente e sta per iniziare una missione di sette anni di scienza estrema. "
Comprendere le dinamiche del Sole è intrinseco alla comprensione della storia del Sistema Solare e dell'emergere della vita stessa. Ma fino ad ora, nessuna missione è stata in grado di avvicinarsi abbastanza al Sole per affrontare i suoi più grandi misteri. Quando la missione della sonda solare Parker è completa, gli scienziati si aspettano di aver imparato molto sui fenomeni che possono dar vita alla vita e interromperla!
