Після десятиліть наукового мозкового штурму та років побудови, сонячний зонд NASA Parker сонячно вирушає до польоту в сім разів ближче до сонця, ніж будь-яка місія раніше.
Тепер, коли космічний корабель остаточно звалився, вчені не почнуть довго розбиратися в його даних - і ці дані продовжуватимуться протягом семи років.
"Виразно є відчуття пружини, - сказала вчера проекту Нікола Фокс, науковець із сонячної енергії в Університеті Джона Хопкінса, для Space.com раніше цього тижня, перед запуском. "Ми просто готові, щоб вона покинула цю планету". [Найбільші місії до сонця]
А тепер космічний апарат остаточно покинув Землю. Ось куди поїде його подорож.
Вийшло сонце
Сонячному зонду «Паркер» на 1,5 мільярда доларів була потрібна тонна швидкості для виходу з орбіти Землі, отже, загалом три етапи ракети, які вистрілили під час запуску. Це доставить його до околиць Венери всього за шість тижнів, прибувши до кінця вересня.
28 вересня космічному апарату потрібно буде здійснити ретельний маневр, покликаний м'яко уповільнити його і розпочати розрахований танець із сонцем. Цей маневр, який називається гравітаційною допомогою, трохи проскочить прискорення космічного корабля до планети і перебере зонд трохи ближче до сонця.
Тоді сонячний зонд Паркер розпочне свою першу з 24 орбіт навколо Сонця, з його першого близького наближення або перихеліону, що відбудеться 1 листопада.
Кожна орбіта буде пелюсткоподібною, тісно перекидаючись над сонцем, а потім вилітаючи далі в космос, щоб закрити орбіту. Основна частина наукової роботи зонда прийде, коли вона знаходиться на відстані чверті відстані між Землею та Сонцем - хоча команда сподівається, що інструменти можна буде включити для якнайбільше місії, наскільки це можливо.
Ранні орбіти, залишаючись далі від сонця, будуть особливими, оскільки космічний апарат буде проводити свій час близько до Сонця по суті еквіваленту геосинхронної орбіти, що нависає над тим же регіоном. "Не так багато людей цінують, наскільки цікавими будуть ці періоди", - розповів Space.com про фізику в Мічиганському університеті та головний слідчий Джастін Каспер, який займався одним із інструментів зонду, розповів Space.com про ці ранні орбіти.
У ці періоди, які вчені називають швидкими радіальними скануваннями, космічний корабель злетить зі швидкістю, що тісно відповідає швидкості обертання сонця, а потім знову проскочить. Поки космічний апарат не відстає від обертання Сонця, він зможе спостерігати за тим, як поводиться той самий регіон Сонця протягом приблизно 10 днів.
"Ми дійсно можемо навести на нього папір і дивитись на це", - сказав Фокс, даючи команді "можливість проводити дні, дивлячись на динаміку того, як змінюється одна область сонця - або, можливо, вона не змінюється".
Це означає, що є багато науки, на яку слід чекати років, перш ніж космічний апарат здійснить найближчий наближення до Сонця наприкінці місії. "Ми можемо зайняти п’ять років, щоб дістатися до найближчої орбіти, але нам слід мати дивовижні уявлення про наше сонце саме цієї зими", - сказав Каспер. "У цьому листопаді у нас буде кілька дивовижних спостережень із першим перігелієм". [Що всередині нашого Сонця? Зоряний тур зсередини]
Пройшло сім років
У міру продовження місії космічний корабель буде рухатися все ближче і ближче до Сонця, врешті-решт піднімаючись менше ніж на 4 мільйони миль (6 мільйонів кілометрів) над видимим шаром сонця, який ми вважаємо поверхнею.
На кожній орбіті космічний корабель буде проводити однакові вимірювання на різних глибинах в атмосфері Сонця, що називається корона. Цей шар, який невидимий із Землі, за винятком повного сонячного затемнення, досягає температури мільйонів градусів (Фаренгейт або Цельсій).
"Це все точно однакові спостереження; краса місії" Сонячний зонд Паркер "полягає в тому, що ми отримуємо [ті ж дані з] цих різних місць", - сказав Фокс. "Ми дійсно отримуємо шанс подивитися на динаміку у всіх різних місцях у короні".
Вчені сподіваються, що це допоможе їм розшифрувати, як корона нагрівається та як сонце виробляє такі явища, як сонячний вітер та сонячні спалахи, які мають серйозний вплив на космічні подорожі, супутники та навіть життя тут на Землі.
Окрім відбору проб різних шарів сонця, зонд піймає нашу зірку, демонструючи повний спектр активності, оскільки вона проходить 11-річний цикл від відносно спокійних до особливо похмурих умов і знову назад.
"Сонце сильно відрізняється під час цих різних фаз", - сказала Фокс. "Ми хочемо бачити хороший широкий спектр сонячної активності.
Вичавити якомога більше науки
Але поки сонячний зонд Паркер збирає всі ці дані, космічний апарат не зможе спілкуватися із Землею. Натомість буде зосереджено увагу на тому, щоб зробити якомога більше спостережень. Потім він надсилатиме величезні шматки інформації партіями.
Деякі з цих скидів даних прийдуть, коли космічний корабель виконує ще одну важливу справу: танці навколо Венери на дюйм ближче до сонця. Зонд повторюватиме маневр сприяння гравітації, запланований на кінець вересня загалом сім разів протягом всієї місії, поки космічний корабель не сповзатиме занадто близько до сонця, щоб мати змогу обернутися навколо Венери.
І якщо все піде добре, вчені можуть отримати бонус на додаток до багатства сонячних даних: спостереження за Венерою. Під час шостої гравітаційної допомоги космічний апарат не буде добре вирівняний для надсилання даних додому, тому, якщо він має достатню потужність, він може залишити свої інструменти і повернути їх своєму партнеру з танцю.
"Існує абсолютна недостача місій Венери", - розповів Space.com Пол Бірн, геолог планети з Державного університету Північної Кароліни, який вивчає планету. "Один проліт сам по собі не змінив би наше розуміння Венери, але було б надзвичайно корисно".
Венері знадобиться власна революція - але наше розуміння зірки, яка формує кожен день нашого життя, ніколи не буде такою ж, після того, як вчені почнуть аналізувати дані, отримані Сонячним зондом Паркера додому.
Кінець дороги
Звичайно, всі добрі справи повинні закінчитися, і місія сонячного зонда Parker повинна тривати до середини 2025 року. Якщо у космічного корабля все ще є пальне, яке він використовує для скручування, щоб тримати делікатні інструменти, заховані за захисним тепловим екраном, вчені сподіваються, що місія теоретично може бути продовжена.
Але рано чи пізно це паливо вичерпається, і космічний апарат буде безпорадним, його високотехнологічний тепловий щит зробить марним. Під час прес-конференції NASA 9 серпня керівник проекту Parker Solar Probe Ендрю Дрісман з лабораторії прикладної фізики Університету Джона Хопкінса Університет Джона Хопкінса "Ендрю Дрісман" повідомив, що інструменти та скелет зонда будуть поступово розбиватися, поки нічого не залишиться, окрім теплового екрана.
"Сподіваємось, довгий і тривалий проміжок часу - 10, 20 років (коли у космічного корабля закінчується пальне і розбивається] - на його орбіті буде вуглецевий диск, який плаває навколо сонця", - сказав Дрісман. Потім, додав він, хтось здогадується, як довго він може обводити наше сонце, як самотнє нагадування про те, що зірка колись сприяла людям, які розробили технологію, щоб простягнутись та торкнутися її. "Цей вуглецевий диск буде навколо до кінця Сонячної системи", - сказав Дрісман.
