เป็นเวลา 124 วันนับตั้งแต่เปิดตัว Parker Solar Probe และอีกหลายสัปดาห์นับตั้งแต่มันได้เข้าใกล้ยานอวกาศใด ๆ ก็ตามที่เคยเป็นดารา ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้รับข้อมูลจากวิธีการปิด นักวิจัยสี่คนในการประชุมล่าสุดของสมาคมธรณีฟิสิกส์อเมริกันในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ได้แบ่งปันสิ่งที่พวกเขาหวังว่าพวกเขาสามารถเรียนรู้ได้จากการสำรวจ พวกเขาหวังว่าข้อมูลจาก Parker Solar Probe จะช่วยพวกเขาตอบคำถามที่มีอายุหลายสิบปีเกี่ยวกับดวงอาทิตย์โคโรนาและลมสุริยะ
นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาดวงอาทิตย์ได้คาดการณ์สิ่งนี้มาเป็นเวลานานและการรอคอยก็คุ้มค่า
“ Heliophysicists รอมานานกว่า 60 ปีเพื่อให้ภารกิจนี้เป็นไปได้ ความลึกลับของพลังงานแสงอาทิตย์ที่เราต้องการแก้ไขกำลังรออยู่ในโคโรนา” - Nicola Fox ผู้อำนวยการกอง Heliophysics ที่สำนักงานใหญ่ขององค์การนาซ่า
ความตื่นเต้นอยู่รอบขั้นตอนการเผชิญหน้าพลังงานแสงอาทิตย์ครั้งแรกของ PSP จากวันที่ 31 ตุลาคมถึง 11 พฤศจิกายน 2018 Parker Solar Probe เสร็จสิ้นขั้นตอนการเผชิญหน้ากับแสงอาทิตย์ครั้งแรกเร่งผ่านบรรยากาศรอบนอกของดวงอาทิตย์ - โคโรนา - และรวบรวมข้อมูลที่ไม่เคยมีมาก่อนด้วยเครื่องมือล้ำยุคสี่ชุด PSP จะโคจรรอบดวงอาทิตย์ 24 ครั้งเป็นระยะเวลา 24 โซล่าเซลล์ ในระหว่างการปฏิบัติภารกิจยานสำรวจจะใช้ flybys แรงโน้มถ่วง 7 Venus เพื่อเพิ่มวงโคจรรอบดวงอาทิตย์
แต่ละขั้นตอนการเผชิญหน้าพลังงานแสงอาทิตย์เกิดขึ้นเมื่อโพรบอยู่ภายใน. 25 AU ของดวงอาทิตย์และในช่วงเวลานั้นเครื่องมือวิทยาศาสตร์จะรวบรวมข้อมูล โพรบจะสัมผัสกับความร้อนและรังสีสูงในช่วงเวลานั้นและไม่สามารถสื่อสารได้ มีเพียงครั้งเดียวที่ออกจากแต่ละเฟสสามารถส่งข้อมูลกลับสู่โลกเพื่อให้ heliophysicists ไตร่ตรอง
“ Parker Solar Probe ให้การวัดที่จำเป็นแก่เราในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์ทางสุริยะที่ทำให้เรางงงวยมานานหลายทศวรรษ” - Nour Raouafi นักวิทยาศาสตร์โครงการ PSP JHU / APL
ขั้นตอนการเผชิญหน้าจากดวงอาทิตย์ครั้งแรกเสร็จสมบูรณ์และแม้ว่าภารกิจจะมีงานจำนวนมากที่ยังต้องทำนักวิทยาศาสตร์ของปาร์กเกอร์ได้แบ่งปันบางส่วนของสิ่งที่พวกเขาหวังว่าจะเรียนรู้จากภารกิจที่สหภาพธรณีฟิสิกส์อเมริกันในวอชิงตันดีซี
เมื่อภารกิจ PSP ได้รับการออกแบบนักวิทยาศาสตร์ต้องการตอบคำถามสำคัญสามข้อเกี่ยวกับ heliophysics:
- บรรยากาศรอบนอกของดวงอาทิตย์โคโรนานั้นร้อนถึงอุณหภูมิสูงกว่าพื้นผิวที่มองเห็นประมาณ 300 เท่าอย่างไร
- ลมสุริยะนั้นเร่งความเร็วให้สูงอย่างที่เราสังเกตได้อย่างไร
- อนุภาคที่มีพลังมากที่สุดของดวงอาทิตย์จะพุ่งออกจากดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วแสงมากกว่าครึ่งได้อย่างไร
“ Parker Solar Probe ให้การวัดที่จำเป็นแก่เราในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์สุริยะที่ทำให้เรางงงวยมานานหลายทศวรรษ” Nour Raouafi นักวิทยาศาสตร์โครงการ Parker Solar Probe จากห้องทดลองฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัย Johns Hopkins ในเมืองลอเรลรัฐแมริแลนด์กล่าว “ เพื่อปิดการเชื่อมโยงจำเป็นต้องมีการสุ่มตัวอย่างในท้องถิ่นของโคโรนาแสงอาทิตย์และลมสุริยะรุ่นใหม่และ Parker Solar Probe กำลังทำเช่นนั้น”
ยานอวกาศไม่เคยใกล้ชิดกับดวงอาทิตย์อย่างที่ PSP ทำดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงไม่รู้ว่าจะคาดหวังอะไรจากข้อมูลนี้ พวกเขารู้ว่าสิ่งที่พวกเขาหวังที่จะเรียนรู้ แต่ไม่แน่ใจ
“ เราไม่รู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นใกล้กับดวงอาทิตย์จนกว่าเราจะได้รับข้อมูลและเราอาจจะเห็นปรากฏการณ์ใหม่ ๆ ” Raouafi กล่าว “ ปาร์กเกอร์เป็นภารกิจการสำรวจ - ศักยภาพสำหรับการค้นพบใหม่นั้นยิ่งใหญ่”
รายงานจาก PSP แนะนำว่าช่วงแรกของวิทยาศาสตร์จะบันทึกข้อมูลคุณภาพ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการบินวีนัสของวีนัสเมื่อเครื่องมือตรวจสอบสามารถตรวจวัดดาวเคราะห์ได้โดยตรวจสอบว่าเครื่องมือทำงานได้ มีการดาวน์โหลดข้อมูลบางส่วนจากวิทยาศาสตร์ระยะที่หนึ่ง แต่นักฟิสิกส์เฮลิคอปเตอร์จะต้องรอให้ได้มาซึ่งข้อมูลทั้งหมด เนื่องจากความท้าทายในโปรไฟล์ภารกิจข้อมูลวิทยาศาสตร์บางส่วนจากการเผชิญหน้านี้จะไม่ดาวน์ลิงก์จนกระทั่งหลังจากการพบแสงอาทิตย์ครั้งที่สองของภารกิจในเดือนเมษายน 2019
Parker Solar Probe ไม่ได้เป็นยานเดียวที่ศึกษาดวงอาทิตย์ ยานอื่น ๆ ได้แก่ โซโห (หอดูดาวพลังงานแสงอาทิตย์ Heliospheric), SDO (หอดูดาวพลังงานแสงอาทิตย์) และยานอวกาศ STEREO-A (ความสัมพันธ์ระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก) แต่ไม่มีสามคนไหนที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์เหมือนกับ PSP ได้แม้ว่าพวกเขากำลังทำวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของพวกเขาเอง
“ Parker Solar Probe กำลังไปยังภูมิภาคที่เราไม่เคยไปเยือนมาก่อน” เทอร์รี่คูเซร่านักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดในกรีนเบลต์รัฐแมรี่แลนด์กล่าว “ ในขณะเดียวกันจากระยะไกลเราสามารถสังเกตเห็นโคโรน่าของดวงอาทิตย์ซึ่งกำลังขับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนรอบ ๆ Parker Solar Probe”
gif ด้านล่างแสดงข้อมูลจริงจากยานอวกาศสุริยจักรวาลและอวกาศสัมพันธ์ล่วงหน้าของนาซ่า (STEREO-A) พร้อมด้วยที่ตั้งของ Parker Solar Probe ขณะที่มันบินผ่านชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ในช่วงแรกของการเผชิญหน้ากับแสงอาทิตย์ในเดือนพฤศจิกายน 2018 บริบทที่สำคัญสำหรับการทำความเข้าใจข้อสังเกตของ Parker Solar Probe (เครดิตรูปภาพ: NASA / STEREO)
ยานอวกาศแต่ละลำที่ศึกษาดวงอาทิตย์ได้จัดเตรียมบริบทและมุมมองที่แตกต่างกันสำหรับสิ่งที่คนอื่นเห็น PSP จะเดินทางไปภายใน. 25 AU ขณะที่ STEREO โคจรรอบดวงอาทิตย์ประมาณ 1 AU SDO อยู่ในวงโคจร Earth-geo synchronous และ SOHO อยู่ในวงโคจรรอบรัศมีดวงอาทิตย์ - Earth LaGrange 1 จุด
“ ภารกิจของ STEREO นั้นเกี่ยวกับการเฝ้าดูเฮลิโอสเฟียร์จากสถานที่ต่าง ๆ และปาร์กเกอร์ก็เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งนั้น - ทำการวัดจากมุมมองที่เราไม่เคยมีมาก่อน” Kucera กล่าว
วิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่เพิ่มมากขึ้นและนักวิทยาศาสตร์ที่ใช้ PSP ต้องการชี้ให้เห็นว่าการปรับปรุงที่เพิ่มขึ้นในรูปแบบของการทำงานของดวงอาทิตย์เป็นส่วนหนึ่งของงานของ PSP แม้ว่าเราจะไม่ได้รับคำตอบจากคำถามของเรา
แบบจำลองเป็นวิธีที่ดีในการทดสอบทฤษฎีเกี่ยวกับฟิสิกส์พื้นฐานของดวงอาทิตย์ ด้วยการสร้างแบบจำลองที่อาศัยกลไกบางอย่างในการอธิบายการทำความร้อนของโคโรนา - ตัวอย่างเช่นคลื่นพลาสม่าบางชนิดที่เรียกว่าคลื่นอัลเฟิน - นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบการทำนายของโมเดลกับข้อมูลจริงจาก Parker Solar Probe เพื่อดูว่าพวกมันเข้าแถว ถ้าพวกเขาทำนั่นหมายความว่าทฤษฎีพื้นฐานอาจเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจริง หากไม่เป็นเช่นนั้นก็จะกลับไปที่กระดานวาดรูป
“ เราประสบความสำเร็จอย่างมากในการทำนายโครงสร้างของสุริยจักรวาลในช่วงสุริยุปราคาเต็มดวง” ไรลีย์กล่าว “ Parker Solar Probe จะให้การตรวจวัดที่ไม่เคยมีมาก่อนซึ่งจะ จำกัด รุ่นและทฤษฎีที่ฝังอยู่ภายใน”
ความเร็วในการทำลายสถิติของ PSP นั้นมีความสำคัญต่อการทำงานของมัน
ดวงอาทิตย์หมุนรอบทุก ๆ 27 วันตามที่เราเห็นจากโลกและโครงสร้างพลังงานแสงอาทิตย์ที่ขับเคลื่อนกิจกรรมส่วนใหญ่ของมันไปพร้อมกับมัน นั่นสร้างปัญหาให้กับนักวิทยาศาสตร์เพราะพวกเขาไม่สามารถมั่นใจได้ว่าความแปรปรวนที่พวกเขาเห็นนั้นเกิดจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจริงในภูมิภาคที่ผลิตกิจกรรม - การแปรผันตามกาลเวลาหรือเกิดจากการได้รับวัสดุโซล่าร์ . ความเร็วของ PSP หมายความว่าสามารถเอาชนะปัญหานั้นได้
gif ด้านล่างของแบบจำลองแสดงให้เห็นว่าลมสุริยะไหลออกจากดวงอาทิตย์ด้วยมุมมองของเครื่องมือ WISPR ของ Parker Solar Probe ที่วางซ้อนกัน
เครดิต: Predictive Science Inc.
ในบางจุด Parker Solar Probe เดินทางเร็วพอที่จะจับคู่ความเร็วการหมุนของดวงอาทิตย์ได้อย่างเต็มที่ซึ่งหมายความว่า Parker“ วนเวียน” เหนือพื้นที่ดวงอาทิตย์ในระยะเวลาสั้น ๆ นักวิทยาศาสตร์สามารถมั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงข้อมูลในช่วงเวลานี้มีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจริงบนดวงอาทิตย์มากกว่าการหมุนของดวงอาทิตย์
Parker Solar Probe เป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรม Living with a Star ของนาซ่าเพื่อสำรวจแง่มุมของระบบ Sun-Earth ที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อชีวิตและสังคม
- ข่าวประชาสัมพันธ์ขององค์การนาซ่า: การเตรียมพร้อมสำหรับการค้นหาด้วย Parker Solar Probe ของนาซา
- NASA: AGU 2018 - ข้อมูลที่คาดหวังและการค้นพบทางวิทยาศาสตร์จาก Parker Solar Probe ของ NASA
- แถลงข่าวของนาซ่า: Parker Solar Probe รายงานสถานะที่ดีหลังจากเข้าใกล้โซลาร์เซลล์
- ข่าวประชาสัมพันธ์ของนาซา: Parker Solar Probe ทำลายสถิติกลายเป็นยานอวกาศที่ใกล้เคียงที่สุดกับดวงอาทิตย์
- NASA: Parker Solar Probe
- โปรแกรมชีวิตของนาซาพร้อมโปรแกรม Star
