เมื่อมาถึงการสำรวจระบบสุริยะของเรามีภารกิจน้อยกว่าภารกิจที่ท้าทายการศึกษาดวงอาทิตย์ ในขณะที่องค์การนาซ่าและหน่วยงานอวกาศอื่น ๆ กำลังเฝ้าดูดวงอาทิตย์มาหลายทศวรรษภารกิจส่วนใหญ่เหล่านี้ถูกดำเนินการในวงโคจรรอบโลก จนถึงวันนี้โพรบใดที่ใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์มากที่สุดคือ Helios 1 และ 2 ยานสำรวจซึ่งศึกษาดวงอาทิตย์ในช่วงทศวรรษ 1970 จากวงโคจรของดาวพุธในวงโคจร
องค์การนาซ่ามุ่งมั่นที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งต่างๆด้วย Parker Solar Probe การสำรวจอวกาศที่เพิ่งเปิดตัวจาก Cape Canaveral ซึ่งจะปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดวงอาทิตย์ด้วยการเข้าสู่บรรยากาศ (aka Corona) ในอีกเจ็ดปีถัดไปยานสำรวจจะใช้แรงโน้มถ่วงของดาวศุกร์เพื่อดำเนินการชุดของหนังสติ๊กที่จะค่อยๆนำดวงอาทิตย์เข้ามาใกล้มากกว่าภารกิจใด ๆ ในประวัติศาสตร์ของยานอวกาศ!
ยานอวกาศยกออกเวลา 3:31 น. EDT เมื่อวันอาทิตย์ที่ 12 สิงหาคมจาก Space Launch Complex-37 ที่สถานีกองทัพอากาศ Cape Canaveral บนยอดจรวด Launch Launch Alliance IV หนักของ United เมื่อเวลา 17:33 น. ผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการเผยแผ่รายงานว่ายานอวกาศนั้นแข็งแรงและทำงานได้ตามปกติ ในช่วงสัปดาห์หน้ามันจะเริ่มปรับใช้เครื่องมือเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับภารกิจทางวิทยาศาสตร์
Parker Solar Probe จะนำเสนอชุดเครื่องมือขั้นสูงเพื่อปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์และกำเนิดและวิวัฒนาการของลมสุริยะ การค้นพบเหล่านี้และอื่น ๆ จะช่วยให้นักวิจัยและนักดาราศาสตร์สามารถปรับปรุงความสามารถในการพยากรณ์เหตุการณ์สภาพอากาศในอวกาศ (เช่นเปลวสุริยะ) ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อนักบินอวกาศและภารกิจการโคจรรบกวนการสื่อสารทางวิทยุ
ในฐานะ Thomas Zurbuchen ผู้ดูแลระบบที่เกี่ยวข้องของ Science Mission Directorate ของ NASA กล่าวในการแถลงข่าวล่าสุดของ NASA:
“ ภารกิจนี้แสดงให้เห็นถึงการมาเยือนครั้งแรกของมนุษยชาติอย่างแท้จริงที่จะมีผลกระทบไม่เพียง แต่บนโลกใบนี้ แต่เราจะเข้าใจจักรวาลของเราได้ดีขึ้นอย่างไร เราประสบความสำเร็จในหลายทศวรรษที่ผ่านมาอาศัยอยู่ในขอบเขตของนิยายวิทยาศาสตร์เท่านั้น
ภารกิจของ Parker Probes นั้นมาพร้อมกับความท้าทาย นอกจากความร้อนอย่างไม่น่าเชื่อที่มันจะต้องทนยังมีความท้าทายในการเดินทาง นี่เป็นเพราะความเร็วการโคจรของโลกซึ่งเดินทางรอบดวงอาทิตย์ด้วยความเร็ว 30 กม. / วินาที (18.64 ไมล์ต่อชั่วโมง) - หรือประมาณ 108,000 กม. / ชม. (67,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) การยกเลิกความเร็วนี้และการเดินทางไปยังดวงอาทิตย์จะต้องใช้พลังงานมากถึง 55 เท่าสำหรับยานเพื่อเดินทางสู่ดาวอังคาร
เพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ Parker Probe ได้รับการเปิดตัวโดยจรวดที่ทรงพลังมาก - ULA Delta IV ซึ่งสามารถสร้างแรงผลักดัน 9,700 kN นอกจากนี้มันจะอาศัยชุดแรงโน้มถ่วงช่วย (aka. หนังสติ๊กแรงโน้มถ่วง) กับวีนัส สิ่งเหล่านี้จะประกอบไปด้วยยานสำรวจที่ทำหน้าที่บินผ่านของดวงอาทิตย์จากนั้นหมุนวนรอบดาวศุกร์เพื่อเพิ่มความเร็วจากแรงโน้มถ่วงของโลกและจากนั้นยิงหนังสติ๊กรอบดวงอาทิตย์อีกครั้ง
ในการปฏิบัติภารกิจเจ็ดปีของมันยานสำรวจจะดำเนินการช่วยเหลือแรงดึงดูดเจ็ดดวงกับดาวศุกร์และจะผ่านไป 24 ดวงของดวงอาทิตย์ค่อย ๆ กระชับวงโคจรของมันในกระบวนการ ในที่สุดมันก็จะไปถึงระยะทางประมาณ 6 ล้านกม. (3.8 ล้านไมล์) จากดวงอาทิตย์และบินผ่านชั้นบรรยากาศ (aka. corona) ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่ายานอวกาศใด ๆ ในประวัติศาสตร์มากกว่าเจ็ดเท่า นอกจากนี้ยานสำรวจจะเดินทางด้วยความเร็วประมาณ 692,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (430,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) ซึ่งจะสร้างสถิติสำหรับยานอวกาศที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดในประวัติศาสตร์
ในช่วงสัปดาห์แรกของการเดินทางยานอวกาศจะติดตั้งเสาอากาศกำลังสูงและสนามแม่เหล็กขนาดเล็กซึ่งเป็นที่ตั้งของเครื่องมือทั้งสามที่จะใช้ในการศึกษาสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังจะดำเนินการครั้งแรกของการติดตั้งเสาอากาศสนามไฟฟ้าทั้งห้าส่วนแรก (ชุดเครื่องมือ FIELDS) ซึ่งจะวัดคุณสมบัติของลมสุริยะและช่วยสร้างภาพสามมิติของสนามไฟฟ้าของดวงอาทิตย์
เครื่องมืออื่น ๆ บนยานอวกาศ ได้แก่ Wide-Field Imager สำหรับ Parker Solar Probe (WISPR) ซึ่งเป็นเครื่องมือเกี่ยวกับภาพถ่ายของยานอวกาศ เครื่องมือนี้จะถ่ายภาพโครงสร้างขนาดใหญ่ของโคโรนาและลมสุริยะก่อนที่ยานอวกาศจะบินผ่านมันจับภาพปรากฏการณ์เช่นการปล่อยมวลโคโรนา (CME) เจ็ตส์และอีเจ็คอื่น ๆ จากดวงอาทิตย์
นอกจากนี้ยังมีเครื่องมือตรวจสอบลมสุริยะอิเล็กตรอน Alphas และ Protons (SWEAP) ซึ่งประกอบด้วยเครื่องมืออีกสองรายการ ได้แก่ Solar Probe Cup (SPC) และ Solar Probe Analyst (SPAN) สิ่งเหล่านี้จะนับจำนวนอนุภาคที่มีมากที่สุดในลมสุริยะซึ่ง ได้แก่ อิเล็กตรอนโปรตอนและฮีเลียมไอออนและวัดความเร็วความหนาแน่นอุณหภูมิและคุณสมบัติอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงความเข้าใจเกี่ยวกับลมสุริยะและพลาสมาโคโรนา
จากนั้นมีการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์แบบบูรณาการของดวงอาทิตย์ (ISOIS) ซึ่งอาศัยเครื่องมือ EPI-Lo และ EPI-Hi - Energetic Particle Instruments (EPI) ด้วยการใช้เครื่องมือทั้งสองนี้ ISOIS จะวัดอิเล็กตรอนโปรตอนและไอออนในพลังงานที่หลากหลายเพื่อทำความเข้าใจว่าอนุภาคเหล่านี้มาจากที่ใดวิธีเร่งความเร็วและเคลื่อนย้ายไปทั่วระบบสุริยะ
นอกเหนือจากการเป็นยานอวกาศแรกที่สำรวจ Corona ของดวงอาทิตย์แล้ว Parker Solar Probe ยังเป็นยานอวกาศลำแรกที่ได้รับการตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ที่มีชีวิตชื่อ Eugene Parker นักฟิสิกส์ผู้คิดค้นทฤษฎีการมีอยู่ของลมสุริยะในปี 1958 ในฐานะ Nicola Fox นักวิทยาศาสตร์โครงการที่ JHUAPL ระบุว่า:
“ การสำรวจโคโรนาของดวงอาทิตย์ด้วยยานอวกาศเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยากที่สุดสำหรับการสำรวจอวกาศ ในที่สุดเราจะสามารถตอบคำถามเกี่ยวกับโคโรนาและลมสุริยะที่เกิดขึ้นจากยีนปาร์กเกอร์ในปี 1958 โดยใช้ยานอวกาศที่มีชื่อของเขาและฉันไม่สามารถรอเพื่อค้นหาสิ่งที่เราค้นพบ วิทยาศาสตร์จะน่าทึ่ง”
ดร. ปาร์คเกอร์พร้อมที่จะเป็นสักขีพยานการเปิดตัวยานอวกาศในตอนเช้า นอกเหนือจากชุดเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูงแล้วโพรบยังมีแผ่นโลหะที่อุทิศภารกิจให้ปาร์กเกอร์ แผ่นโลหะนี้ซึ่งถูกแนบมาในเดือนพฤษภาคมรวมถึงคำพูดจากนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียง -“ มาดูกันว่ามีอะไรอยู่ข้างหน้า” - และการ์ดหน่วยความจำที่มีชื่อสาธารณะมากกว่า 1.1 ล้านชื่อส่งให้เพื่อเดินทางกับยานอวกาศไปยังดวงอาทิตย์
การทดสอบเครื่องมือจะเริ่มในต้นเดือนกันยายนและสุดท้ายประมาณสี่สัปดาห์หลังจากนั้น Parker Solar Probe สามารถเริ่มปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ได้ ในวันที่ 28 กันยายนมันจะดำเนินการ flyby แรกของดาวศุกร์และดำเนินการช่วยเหลือแรงโน้มถ่วงครั้งแรกกับดาวเคราะห์ภายในต้นเดือนตุลาคม สิ่งนี้จะทำให้ยานอวกาศสันนิษฐานว่ามีวงโคจร 180 วันของดวงอาทิตย์ซึ่งจะนำมันไปสู่ระยะทางประมาณ 24 ล้านกิโลเมตร (15 ล้านไมล์)
ในท้ายที่สุด Parker Solar Probe จะพยายามไขปริศนาอันยาวนานเกี่ยวกับดวงอาทิตย์ ยกตัวอย่างเช่นทำไมโคโรนาของดวงอาทิตย์ถึงร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์ 300 เท่าสิ่งที่ผลักดันลมสุริยะเหนือเสียงที่แทรกซึมเข้าไปในระบบสุริยะทั้งดวง จากดวงอาทิตย์?
นักวิทยาศาสตร์ได้ไตร่ตรองคำถามเหล่านี้มาหกสิบปีแล้ว แต่ไม่สามารถตอบคำถามได้เนื่องจากยานอวกาศไม่สามารถเจาะโคโรนาของดวงอาทิตย์ได้ ต้องขอบคุณความก้าวหน้าของวิศวกรรมความร้อนทำให้ Parker Solar Probe เป็นยานอวกาศลำแรกที่สามารถ "สัมผัส" ใบหน้าของดวงอาทิตย์และเปิดเผยความลับ ภายในเดือนธันวาคมยานจะส่งการสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกกลับสู่โลก
ในฐานะที่เป็น Andy Driesman ผู้จัดการโครงการภารกิจ Parker Probe ที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์ (JHUAPL) แสดง:
“ การเปิดตัวในวันนี้คือจุดสูงสุดของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์หกทศวรรษและความพยายามหลายล้านชั่วโมง ตอนนี้ Parker Solar Probe ทำงานได้ตามปกติและกำลังจะเริ่มภารกิจวิทยาศาสตร์สุดขั้วเจ็ดปี”
การทำความเข้าใจพลวัตของดวงอาทิตย์นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจประวัติศาสตร์ของระบบสุริยะและการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิต แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีภารกิจใดที่สามารถเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ได้มากพอที่จะไขความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุด เมื่อภารกิจของ Parker Solar Probe เสร็จสิ้นนักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่สามารถก่อให้เกิดชีวิตและทำลายมันได้!
