NASA sedang bersiap untuk melancarkan penyelidikan bersejarah untuk "menyentuh matahari" - yang diharapkan para saintis akan memecahkan misteri selama puluhan tahun mengenai bintang kita - pada awal bulan Ogos.
Misi itu, yang disebut Parker Solar Probe, akan berputar mengelilingi matahari 24 kali, terbang dalam atmosfer bintang berjuta-juta itu, yang disebut korona.
Rancangan penerbangan kapal angkasa yang menakutkan itu bukan sekadar kegilaan yang berani; adalah keperluan untuk menjawab soalan mengenai matahari yang telah mengejutkan para saintis selama beberapa dekad. Dalam beberapa kes, jawapan mereka akan mempengaruhi kehidupan kita di Bumi. Tetapi para saintis juga memanfaatkan akses mudah ke matahari untuk memahami semua bintang melalui proksi.
"Kita perlu pergi ke korona kerana kita telah melakukan banyak ilmu pengetahuan dengan melihat bintangnya," kata saintis projek Nicola Fox, seorang saintis solar di Johns Hopkins University, pada 20 Julai semasa sidang berita NASA mengenai misi yang akan datang. "Kami telah memeriksanya dengan cara yang berbeza yang dapat anda bayangkan, setiap panjang gelombang; kami telah menempuh perjalanan di luar orbit Merkurius. Tetapi kami perlu masuk ke kawasan aksi ini dan ke wilayah di mana semua misteri ini benar-benar berlaku. " [Pandangan Baru Di Atmosfera Matahari Memberi Petunjuk Tentang Angin Suria yang Misterius]
Menyelesaikan tiga misteri
Pertama, misi ini akan membantu para saintis memahami korona itu sendiri - khususnya, bagaimana haba bergerak melalui atmosfera matahari. Pada masa ini, aliran haba itu kelihatan berlawanan dengan intuisi: Korona dapat mencapai suhu sekitar 300 kali lebih panas daripada permukaan matahari, walaupun jauh dari reaksi yang menggerakkan bintang.
"Ini persekitaran yang sangat pelik dan asing bagi kita," kata Alex Young, seorang saintis solar di NASA, semasa sidang akhbar itu. "Kami terbiasa dengan idea bahawa jika saya berdiri di sebelah api unggun api dan saya menjauhinya, itu akan menjadi lebih sejuk - tetapi ini bukan yang berlaku di bawah sinar matahari."
Tugas kedua penyelidikan adalah untuk mengkaji apa yang para saintis sebut angin suria - banjir zarah bermuatan tinggi yang mengalir keluar dari matahari dan melintasi seluruh sistem suria, membentuk gelembung yang menandakan kawasan ruang kita.
Tetapi saintis masih berusaha untuk memahami dengan tepat bagaimana ia berfungsi, dan sekali lagi, ada sesuatu yang sangat pelik berlaku - angin suria entah bagaimana mempercepat sehingga menjadi supersonik. "Angin suria bergerak dari angin sepoi-sepoi ke aliran supersonik yang sebenarnya dari korona hingga berjuta-juta batu sejam," kata Young. Para saintis berharap pengukuran penyelidikan kerana ia terbang terus ke angin suria dan sepanjang arus akan membantu mereka menyelesaikan misteri itu.
Akhirnya, siasatan akan menyiasat akibat yang lebih dramatik dari tinggal di dekat bintang kita, yang kadang-kadang mengeluarkan sebilangan plasma ke angkasa. "Matahari dapat meletupkan gumpalan besar bahan ini - berbilion-bilion tan atmosfera suria disambung dengan medan magnet suria yang menjauh dari matahari pada berjuta-juta batu sejam," kata Young.
Kemarahan ini menyebabkan sekumpulan fenomena yang disebut oleh saintis sebagai cuaca ruang angkasa, dan jika cukup dramatik, letupan boleh membahayakan angkasawan dan satelit di jalan mereka - dan yang sangat kuat dapat merobohkan grid kuasa di Bumi. Para saintis mempunyai beberapa teknik untuk meramalkan cuaca ruang angkasa yang setara dengan tornado dan taufan, tetapi mereka berharap misi itu akan menjadikan ramalan tersebut lebih tepat.
Dan jika anda hanya berada di sini untuk gambar yang cantik, jangan risau; NASA telah mengatur beberapa dari mereka juga. Penyelidikan itu mengandungi kamera yang akan menunjukkan kepada saintis projek pandangan kapal angkasa yang terbang melalui korona. Itu bermaksud gambar bukan dari permukaan matahari tetapi dari korona itu sendiri, dengan gambar yang lebih menyerupai gambar yang dihasilkan di Bumi semasa gerhana matahari total. [Tonton Corona Matahari yang Elusif dalam Video Gerhana Matahari Selang Masa]
Tertunda untuk teknologi
Para saintis telah bertengkar dengan persoalan ini selama beberapa dekad, tetapi tanpa sumber untuk benar-benar meraih bintang. Untuk itu, mereka perlu menunggu teknologi untuk menjadikan Parker Solar Probe menjadi kenyataan.
Bahagian terpenting dari teknologi itu adalah pelindung haba, yang diandalkan oleh kebanyakan instrumen kapal angkasa sebagai perlindungan dari panas terik matahari. Ini adalah kepingan bahan karbon yang dirancang dengan teliti dan sederhana, tetapi ia berfungsi: Apabila suhu di bahagian depan perisai mencecah 2.500 darjah Fahrenheit (1.370 darjah Celsius), punggungnya hanya 600 darjah F (315 darjah C) ) - dan instrumen itu sendiri kekal pada suhu 85 darjah F (30 C) yang nyaman.
Instrumen kapal angkasa akan digerakkan oleh panel surya, tetapi panel tersebut harus disesuaikan untuk mengelola input yang terlalu kuat yang tersedia begitu dekat dengan matahari. "Sel suria perlu tetap sejuk; mereka tidak suka terlalu panas, dan jika berlaku, ia tidak berfungsi," kata Fox. Ini bermaksud merancang panel penyejukan sendiri yang dapat disesuaikan sendiri oleh kapal angkasa, meletakkan sebahagian besar panel di belakang pelindung haba apabila diperlukan.
Kemajuan penting ketiga adalah memastikan siasatan dapat mengurus dirinya sendiri tanpa banyak input manusia. Penyelidikan akan berada di sisi paling jauh semasa pendekatan terdekatnya, tanpa ada cara untuk menelefon ke rumah jika ada yang tidak kena - dan walaupun dapat mengeluarkan isyarat, ia akan menghadapi jeda komunikasi pergi dan balik selama 16 minit.
"Saya suka menganggapnya [Parker] sebagai kapal angkasa bebas," kata Fox. "Dia sangat, sangat otonom. Dia harus menjaga dirinya ketika dia berada di wilayah koronal ini; tidak ada orang yang berada dalam lingkaran." Itu bermaksud kapal angkasa secara automatik dapat menentukan kapan ia perlu mengubah kedudukannya di angkasa kerana berapa banyak bahagian matahari yang diterima oleh kapal angkasa. [Menyentuh Matahari: Misi NASA Dinamakan semula sebagai Parker Solar Probe]
Melihat ke hadapan
Parker Solar Probe berada di Pusat Angkasa Kennedy NASA, penuh sesak dan siap untuk dilancarkan, walaupun terdapat masalah kecil yang menunda pelancarannya selama seminggu, termasuk penambahan sekumpulan sensor suhu kedua, setelah bimbang set asalnya tidak berfungsi.
Kini, kapal angkasa sudah siap untuk pergi. "Kami telah melakukan semua pekerjaan, semua pemeriksaan; dia akhirnya kelihatan seperti yang saya harapkan untuk dilihat dari semua persembahan PowerPoint yang saya lihat 10 tahun yang lalu," kata Fox. "Dia kancing, terlihat cantik dan benar-benar siap untuk terbang."
Kapal angkasa sekarang dijadualkan untuk tetingkap pelancaran yang dibuka pada 6 Ogos jam 4:08 pagi EDT (0808 GMT) dan ditutup pada 19 Ogos. Ia akan meninggalkan Bumi di atas roket United Launch Alliance Delta IV dengan dua tahap, dan tahap pecutan ketiga akan dicetuskan di ruang angkasa.
Semua kekuatan itu diperlukan untuk mengatur jalan kapal angkasa ke arah matahari. "Kita harus pergi dengan cepat kerana kita harus kehilangan pengaruh Bumi," kata Fox. "Kami tidak mahu berkeliling dengan Bumi; kami ingin dapat masuk ke arah matahari."
Setelah kapal angkasa melarikan diri dari tarikan Bumi, ia akan terbang ke arah Venus, melingkari planet ini kira-kira enam minggu selepas pelancaran untuk melambatkan dan masuk ke bawah matahari. Kemudian, matahari terbenam. Probe akan membuat 24 orbit mengelilingi sinar matahari, diselingi dengan enam lagi penyesuaian yang menggunakan pengaruh Venus untuk mengetatkan probe lebih dekat ke bintang.
Orbitnya berbentuk seperti kelopak bunga, dengan probe mengumpulkan sebagian besar datanya dalam semburan 11 hari sementara jaraknya berada dalam seperempat jarak ke Bumi, kemudian mengirim maklumat itu pulang pada waktu yang jauh dari gelungnya. Semasa pendekatan terdekatnya, probe akan terbang sejauh 3.83 juta batu (6 juta kilometer) di atas permukaan matahari dengan kecepatan 430,000 mph (700,000 km / jam), yang akan menjadikannya objek buatan manusia terpantas.
Akhirnya, kira-kira tujuh tahun selepas pelancaran, kapal angkasa akan kehabisan bahan bakar yang digunakannya untuk menyesuaikan badannya dan menjauhkan instrumen sensitif dari tekanan panas matahari. Dan ini akan menjadi permulaan akhir untuk Parker Solar Probe.
"Pada ketika itu, bahagian badan yang tidak dirancang untuk melihat persekitaran suria sepenuhnya akan melihatnya, kapal angkasa akan mula berpecah menjadi kepingan besar, dan kemudian ia akan menjadi beransur-ansur dan secara beransur-ansur lebih kecil," kata Fox. "Saya romantis berfikir bahawa dia akan menjadi bagian dari corona dan mengorbit matahari selamanya."
