นาซ่ากำลังเตรียมที่จะเปิดตัวยานสำรวจประวัติศาสตร์เพื่อ "สัมผัสดวงอาทิตย์" ซึ่งนักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะไขปริศนาที่มีมานานหลายทศวรรษเกี่ยวกับดาวของเรา - ในต้นเดือนสิงหาคม
ภารกิจที่เรียกว่า Parker Solar Probe จะวนรอบดวงอาทิตย์ 24 เท่าบินไปในบรรยากาศล้านองศาของดาวที่เรียกว่าโคโรนา
แผนการบินที่น่ากลัวของยานอวกาศไม่ใช่แค่ความกล้าหาญ มันจำเป็นที่จะต้องตอบคำถามเกี่ยวกับดวงอาทิตย์ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์นิ่งงันมานานหลายสิบปี ในบางกรณีคำตอบของพวกเขาจะส่งผลกระทบต่อชีวิตของเราบนโลก แต่นักวิทยาศาสตร์ยังใช้ประโยชน์จากการเข้าถึงดวงอาทิตย์เพื่อทำความเข้าใจดาวทั้งหมดด้วยพร็อกซี่
“ เราต้องไปที่โคโรน่าเพราะเราได้ทำวิทยาศาสตร์มามากมายโดยการดูดาว” นักวิทยาศาสตร์โครงการนิโคล่าฟ็อกซ์นักวิทยาศาสตร์แสงอาทิตย์ที่มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์กล่าวเมื่อวันที่ 20 กรกฎาคมระหว่างการแถลงข่าวของนาซ่าเกี่ยวกับภารกิจที่จะเกิดขึ้น "เราได้ดูมันในแบบที่แตกต่างกันทุกวิธีที่คุณสามารถจินตนาการได้ทุกความยาวคลื่นเราเดินทางไปไกลกว่าวงโคจรของเมอร์คิวรี่แม้ว่าเราจะต้องเข้าไปในพื้นที่ปฏิบัติการและสู่ภูมิภาคที่ความลึกลับทั้งหมดนี้เป็นจริง ที่เกิดขึ้น." [โฉมใหม่ภายในบรรยากาศของดวงอาทิตย์ทำให้เกิดเงื่อนงำเกี่ยวกับลมสุริยะที่ลึกลับ]
การไขปริศนาสามเรื่อง
ก่อนอื่นภารกิจจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโคโรนาโดยเฉพาะอย่างยิ่งความร้อนเคลื่อนผ่านชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์อย่างไร ในตอนนี้การไหลของความร้อนนั้นดูเหมือนจะใช้งานง่าย: โคโรนาสามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่ร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์ประมาณ 300 เท่าแม้จะอยู่ห่างจากปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดพลังแก่ดาว
“ มันเป็นสภาพแวดล้อมที่แปลกและแปลกประหลาดสำหรับเรา” Alex Young นักวิทยาศาสตร์พลังงานแสงอาทิตย์ของ NASA กล่าวระหว่างการแถลงข่าว "เราเคยชินกับความคิดที่ว่าถ้าฉันยืนอยู่ข้างกองไฟและฉันเดินออกไปจากมันมันจะเย็นลง - แต่นี่ไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์"
ภารกิจที่สองของโพรบคือการศึกษาสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าลมสุริยะซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุสูงที่ไหลออกมาจากดวงอาทิตย์และข้ามระบบสุริยะทั้งก้อนก่อตัวเป็นฟองที่เป็นพื้นที่ของเรา
แต่นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามเข้าใจว่ามันทำงานอย่างไรและอีกครั้งมีบางสิ่งที่แปลกมากเกิดขึ้น - ลมสุริยะก็เร่งความเร็วไปเป็นเสียงเหนือเสียง “ ลมสุริยะเริ่มจากสายลมที่สงบนิ่งไปจนถึงการไหลของคลื่นเหนือเสียงที่เกิดขึ้นจริงจากโคโรนาไปจนถึงหลายล้านไมล์ต่อชั่วโมง” Young กล่าว นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการตรวจวัดของยานสำรวจขณะที่ทั้งคู่บินตรงไปยังลมสุริยะและตามกระแสนั้นจะช่วยให้พวกเขาไขปริศนานั้นได้
ในที่สุดยานสำรวจจะตรวจสอบผลลัพธ์ที่น่าทึ่งยิ่งกว่าของการอาศัยอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ของเราซึ่งบางครั้งก็ทำให้พลาสมาออกมาเป็นนอต “ ดวงอาทิตย์สามารถระเบิดวัสดุขนาดใหญ่เหล่านี้ออกมา - พันล้านตันของบรรยากาศสุริยะที่มีสนามแม่เหล็กสุริยะเดินทางออกจากดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วหลายล้านไมล์ต่อชั่วโมง” Young กล่าว
ความโกรธเกรี้ยวเหล่านี้ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าสภาพอากาศในอวกาศและถ้ามันน่าทึ่งพอการระเบิดอาจเป็นอันตรายต่อนักบินอวกาศและดาวเทียมในเส้นทางของพวกเขาและโดยเฉพาะอย่างยิ่งคนที่แข็งแกร่งสามารถทำให้กริดพลังงานบนโลก นักวิทยาศาสตร์มีเทคนิคบางอย่างในการทำนายสภาพอากาศเทียบเท่ากับพายุทอร์นาโดและพายุเฮอริเคน แต่พวกเขาหวังว่าภารกิจจะทำให้การทำนายเหล่านั้นแม่นยำยิ่งขึ้น
และถ้าคุณมาที่นี่เพื่อดูภาพสวยไม่ต้องกังวล นาซ่าได้จัดให้มีสำหรับบางคนเช่นกัน ยานสำรวจประกอบด้วยกล้องที่จะแสดงมุมมองของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับยานอวกาศที่บินผ่านโคโรนา นั่นจะหมายถึงภาพที่ไม่ได้อยู่บนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ แต่เป็นภาพของโคโรนาเองด้วยภาพที่คล้ายกับภาพที่ถ่ายบนโลกในช่วงสุริยุปราคาทั้งหมด [ชมดวงอาทิตย์ Elona Corusive ปรากฏในวิดีโอ Solar Eclipse Time-Lapse]
ล่าช้าสำหรับเทคโนโลยี
นักวิทยาศาสตร์ได้ต่อสู้กับคำถามเหล่านี้มานานหลายทศวรรษ แต่ไม่มีทรัพยากรที่จะเข้าถึงดาว พวกเขาจำเป็นต้องรอให้เทคโนโลยีเปลี่ยน Parker Solar Probe ให้เป็นจริง
ส่วนที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยีนั้นคือแผงป้องกันความร้อนซึ่งเครื่องมือส่วนใหญ่ของยานอวกาศนั้นพึ่งพาการป้องกันจากความร้อนที่ส่ายของดวงอาทิตย์ มันเป็นแผ่นรูปทรงแปลกตาที่ดูไม่น่าเชื่อของวัสดุคาร์บอนที่ผ่านการออกแบบอย่างระมัดระวัง แต่ทำงาน: เมื่ออุณหภูมิด้านหน้าของโล่กระทบ 2,500 องศาฟาเรนไฮต์ (1,370 องศาเซลเซียส) ด้านหลังของมันนั้นอยู่ที่ 600 องศาฟาเรนไฮต์ (315 องศาเซลเซียส) ) - และเครื่องมือเองก็อยู่ที่อุณหภูมิ 85 องศาฟาเรนไฮต์ (30 C)
เครื่องมือของยานอวกาศนั้นจะใช้พลังงานจากแผงโซล่าร์ แต่แผงเหล่านั้นจะต้องถูกดัดแปลงเพื่อจัดการอินพุตที่มีกำลังมากใกล้กับดวงอาทิตย์ "เซลล์สุริยะต้องคงความเย็น แต่พวกเขาไม่ชอบความร้อนสูงเกินไปและถ้าเป็นเช่นนั้นพวกมันก็ไม่ทำงาน" Fox กล่าว นั่นหมายถึงการออกแบบแผงระบายความร้อนด้วยตนเองที่ยานอวกาศสามารถปรับได้ด้วยตัวเองโดยซ่อนแผงส่วนใหญ่ไว้ด้านหลังแผงป้องกันความร้อนเมื่อต้องการ
ความก้าวหน้าที่สำคัญประการที่สามคือการทำให้แน่ใจว่าโพรบสามารถดูแลตัวเองได้โดยไม่ต้องป้อนข้อมูลมนุษย์มากนัก โพรบจะอยู่อีกฟากหนึ่งของดวงอาทิตย์ในช่วงที่ใกล้ที่สุดโดยไม่มีวิธีการโทรกลับบ้านหากมีสิ่งผิดปกติ - และแม้ว่ามันจะสามารถส่งสัญญาณออกมาได้ แต่ก็จะต้องเผชิญกับความล่าช้าในการสื่อสารรอบ 16 นาที
"ฉันชอบคิดว่า [Parker] ของเธอเป็นยานอวกาศอิสระ" Fox กล่าว "เธอเป็นคนอิสระอย่างมากเธอต้องดูแลตัวเองเมื่อเธออยู่ในแคว้นโคโรนานี้; ไม่มีใครอยู่ในวง" นั่นหมายความว่ายานอวกาศสามารถกำหนดได้โดยอัตโนมัติเมื่อต้องการเปลี่ยนตำแหน่งในอวกาศเนื่องจากจำนวนส่วนของยานอวกาศที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ [Touching the Sun: Mission ของ NASA เปลี่ยนชื่อเป็น 'Parker Solar Probe']
มองไปข้างหน้า
Parker Solar Probe อยู่ที่ Kennedy Space Center ของ NASA บรรจุและพร้อมสำหรับการเปิดตัวแม้ว่าจะมีปัญหาเล็ก ๆ ที่ทำให้การเปิดตัวล่าช้าไปหนึ่งสัปดาห์รวมถึงการเพิ่มชุดเซ็นเซอร์อุณหภูมิสำรองอีกชุดที่สองหลังจากกังวลว่าชุดเดิมจะทำงานผิดปกติ
ตอนนี้ยานอวกาศก็พร้อมแล้ว “ เราได้ทำงานทั้งหมดตรวจสอบทั้งหมดแล้วในที่สุดเธอก็ดูเหมือนว่าฉันคาดหวังให้เธอดูจากการนำเสนอ PowerPoint ทั้งหมดที่ฉันเห็นเมื่อ 10 ปีที่แล้ว” Fox กล่าว "เธอติดกระดุมดูสวยงามและพร้อมที่จะออกเดินทาง"
ยานอวกาศถูกกำหนดไว้สำหรับหน้าต่างเปิดตัวที่เปิดเมื่อวันที่ 6 สิงหาคมเวลา 4:08 น. ตามเวลา EDT (0808 GMT) และปิดในวันที่ 19 สิงหาคมมันจะออกจาก Earth บนเรือจรวด Launch Launch Delta IV ของสหพันธรัฐ ขั้นตอนที่สามของการเร่งความเร็วจะเกิดขึ้นในอวกาศ
พลังทั้งหมดนั้นจำเป็นต่อการกำหนดเส้นทางของยานอวกาศไปยังดวงอาทิตย์ “ เราต้องไปเร็วมากเพราะเราต้องสูญเสียอิทธิพลของโลก” ฟ็อกซ์กล่าว "เราไม่ต้องการเดินทางไปกับโลกเราต้องการที่จะเข้าไปในดวงอาทิตย์"
เมื่อยานอวกาศได้หลบหนีจากการดึงของโลกมันจะบินไปทางดาวศุกร์โดยวนรอบโลกประมาณหกสัปดาห์หลังจากการเปิดตัวเพื่อชะลอตัวและกลับเข้ามาในดวงอาทิตย์ จากนั้นก็ขึ้นสู่ดวงอาทิตย์ ยานสำรวจจะทำการโคจรรอบดวงอาทิตย์ 24 ดวงสลับกับการปรับเพิ่มอีกหกครั้งที่ใช้อิทธิพลของดาวศุกร์เพื่อให้หัวโพรบเข้าใกล้ดาวมากขึ้น
วงโคจรนั้นมีรูปร่างเหมือนกลีบดอกไม้โดยมีการสอบสวนรวบรวมข้อมูลส่วนใหญ่ในเดือย 11 วันในขณะที่มันอยู่ภายในระยะทางหนึ่งในสี่ของระยะทางสู่โลกจากนั้นส่งข้อมูลกลับบ้านในช่วงที่ห่างไกลของวง ในระหว่างการเข้าใกล้มากที่สุดยานสำรวจจะบินเพียง 3.83 ล้านไมล์ (6 ล้านกิโลเมตร) เหนือพื้นผิวของดวงอาทิตย์ด้วยความเร็ว 430,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (700,000 กม. / ชม.) ซึ่งจะทำให้เป็นวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นเร็วที่สุด
ในที่สุดประมาณเจ็ดปีหลังจากการเปิดตัวยานอวกาศจะหมดเชื้อเพลิงที่ใช้ในการปรับร่างกายและเก็บเครื่องมือไวต่อความร้อนของดวงอาทิตย์ และนั่นจะเป็นจุดเริ่มต้นของจุดจบสำหรับ Parker Solar Probe
"ณ จุดนั้นส่วนต่าง ๆ ของร่างกายที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อดูสภาพแวดล้อมของแสงอาทิตย์จะเห็นมันยานอวกาศจะเริ่มสลายเป็นชิ้นใหญ่แล้วมันจะค่อยๆเล็กลงเรื่อย ๆ " Fox กล่าว ฉันชอบที่จะคิดว่าเธอจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของโคโรนาและโคจรรอบดวงอาทิตย์ตลอดไป
