Наше розуміння далеких зірок різко зросло за останні десятиліття. Завдяки вдосконаленим інструментам, вчені можуть бачити далі та чіткіше, завдяки чому дізнаються більше про зіркові системи та планети, що їх обертають (т.к. позасонячні планети). На жаль, пройде деякий час, перш ніж ми розробимо необхідну технологію для дослідження цих зірок поруч.
Але тим часом НАСА та ЄКА розробляють місії, які дозволять нам досліджувати власне Сонце, як ніколи. Ці місії, сонячний зонд Паркер НАСА та Сонячний орбітар Європейської космічної агенції (Європейське космічне агентство), вивчать ближче до Сонця, ніж будь-яка попередня місія. Роблячи це, можна сподіватися, що вони вирішать багаторічні питання про внутрішню роботу Сонця.
Ці місії - які розпочнуться відповідно у 2018 та 2020 роках - також матимуть значні наслідки для життя тут, на Землі. Не тільки сонячне світло має важливе значення для життя, як ми його знаємо, сонячні спалахи можуть становити велику небезпеку для технології, від якої людство стає все більш залежним. Сюди входять радіозв'язок, супутники, електромережі та космічний політ людини.
І в найближчі десятиліття очікується, що низькоземна орбіта (LEO) стає все більш переповненою, оскільки комерційні космічні станції і навіть космічний туризм стають реальністю. Вдосконалюючи наше розуміння процесів, які спричиняють сонячні спалахи, ми зможемо краще передбачити, коли вони відбуватимуться та як вони впливатимуть на Землю, космічні кораблі та інфраструктуру в LEO.
Як пояснив недавній прес-реліз НАСА Кріс Сент-Сайр, науковець проекту "Сонячна орбіта" в Центрі космічних польотів Годдарда НАСА:
«Наша мета - зрозуміти, як працює Сонце і як воно впливає на космічне середовище до точки передбачуваності. Це справді наука, що керується цікавістю ».
Обидві місії будуть зосереджені на динамічній зовнішній атмосфері Сонця, інакше відомої як корона. В даний час велика частина поведінки цього шару Сонця непередбачувана і недостатньо зрозуміла. Наприклад, існує так звана «проблема коронального нагріву», де корона Сонця настільки спекотніша, ніж поверхня Сонячного. Тоді виникає питання про те, що призводить до постійного відпливу сонячного матеріалу (ака. Сонячного вітру) до таких високих швидкостей.
Як пояснив Ерік Крістіан, науковий співробітник місії "Сонячна зонд Паркер" в NASA Goddard, пояснив:
«Сонячний зонд Parker і Solar Orbiter використовують різні види технології, але - як місії - вони будуть доповнювати один одного. Вони будуть одночасно фотографувати коронку Сонця, і вони побачать одні і ті ж структури - що відбувається на полюсах Сонця і як виглядають ці самі структури на екваторі ".
За своєю місією сонячний зонд Паркер наблизиться до Сонця, ніж будь-який космічний корабель в історії - на відстані близько 6 мільйонів км (3,8 мільйона миль) від поверхні. Це замінить попередній рекорд 43,432 млн км (~ 27 млн миль), встановлений зондом Helios B у 1976 р. З цієї позиції сонячний зонд Паркер використовує чотири набори наукових інструментів для зображення сонячного вітру та вивчити магнітні поля Сонця, плазму та енергетичні частинки.
Здійснюючи це, зонд допоможе з'ясувати справжню анатомію зовнішньої атмосфери Сонця, що допоможе нам зрозуміти, чому корона гаряча за поверхню Сонця. В основному, хоча температури в короні можуть досягати декількох мільйонів градусів, поверхня Сонячної (ака. Фотосфера) відчуває температуру близько 5538 ° C (10 000 ° F).
Тим часом Сонячний орбітер вийде на відстань близько 42 мільйонів км (26 мільйонів миль) від Сонця і прийме нахилену орбіту, яка може надати перші в історії прямі зображення полюсів Сонця. Це ще одна область Сонця, яку вчені ще не дуже добре розуміють, і її вивчення може дати корисні підказки щодо того, що зумовлює постійну активність та виверження Сонця.
Обидві місії також вивчатимуть сонячний вітер, який є найбільш повним впливом Сонця на Сонячну систему. Ця пара намагніченого газу заповнює внутрішню Сонячну систему, взаємодіючи з магнітними полями, атмосферою і навіть поверхнями планет. Тут, на Землі, саме те, що відповідає за Аврору Бореаліс та Австраліс, а також може часом грати з супутниками та електричними системами.
Попередні місії спонукали вчених вважати, що корона сприяє процесу, який прискорює сонячний вітер до таких високих швидкостей. Коли ці заряджені частинки залишають Сонце і проходять через корону, їх швидкість ефективно збільшується вдвічі. До того часу, коли сонячний вітер досягне космічного корабля, відповідального за його вимірювання - 148 мільйонів км (92 мільйони миль) від Сонця - у нього є достатньо часу, щоб змішатися з іншими частинками з космосу та втратити деякі свої визначальні особливості.
Припаркувавшись так близько до Сонця, сонячний зонд Паркер зможе виміряти сонячний вітер так само, як він формує та залишає корону, забезпечуючи, таким чином, найбільш точні вимірювання сонячного вітру, коли-небудь зафіксовані. З точки зору над полюсами Сонця Сонячний орбітер доповнить дослідження сонячного зонда Паркера сонячним вітром, побачивши, як змінюються структура та поведінка сонячного вітру в різних широтах.
Ця унікальна орбіта також дозволить сонячному орбітеру вивчити магнітні поля Сонця, оскільки частина найцікавішої магнітної активності Сонця зосереджена на полюсах. Це магнітне поле є далекосяжним завдяки сонячному вітру, який виходить назовні, щоб створити магнітний міхур, відомий як геліосфера. Усередині геліосфери сонячний вітер має глибокий вплив на планетарну атмосферу, а його наявність захищає внутрішні планети від галактичного випромінювання.
Незважаючи на це, все ще не зовсім зрозуміло, як магнітне поле Сонця генерується чи структурується глибоко всередині Сонця. Але, враховуючи своє положення, Сонячний орбітер зможе вивчити явища, які можуть призвести до кращого розуміння того, як генерується магнітне поле Сонця. До них відносяться сонячні спалахи та викиди корональної маси, які зумовлені мінливістю, спричиненою магнітними полями навколо полюсів.
Таким чином, сонячний зонд Паркер та Сонячний орбітер - це додаткові місії, вивчаючи Сонце з різних точок зору, щоб допомогти уточнити наші знання про Сонце та геліосферу. У процесі роботи вони нададуть цінні дані, які могли б допомогти вченим вирішувати давні питання щодо нашого Сонця. Це може допомогти розширити наші знання про інші зіркові системи та, можливо, навіть відповісти на питання про витоки життя.
Як пояснив Адам Сабо, вчений з місії для сонячної зонди Паркер з НАСА Годдард, пояснив:
«Є питання, які нас давно клопочуть. Ми намагаємось розшифрувати те, що відбувається біля Сонця, і очевидним рішенням є просто поїхати туди. Ми не можемо чекати - не тільки я, але й уся громада. "
З часом, і з розвитком необхідних сучасних матеріалів, ми навіть зможемо відправити зонди на Сонце. Але до цього часу ці місії представляють найбільш амбітні та зухвалі зусилля щодо вивчення Сонця на сьогоднішній день. Як і у багатьох інших сміливих ініціатив щодо вивчення нашої Сонячної системи, їх прихід не може настати досить скоро!
