Pemahaman kita mengenai bintang jauh telah meningkat secara mendadak dalam beberapa dekad kebelakangan ini. Berkat instrumen yang diperbaiki, para saintis dapat melihat lebih jauh dan lebih jelas, sehingga mempelajari lebih lanjut mengenai sistem bintang dan planet-planet yang mengorbitnya (alias planet ekstra-suria). Sayangnya, akan ada beberapa saat sebelum kita mengembangkan teknologi yang diperlukan untuk meneroka bintang-bintang ini dari jarak dekat.
Tetapi sementara itu, NASA dan ESA sedang membangun misi yang akan membolehkan kita menerokai Matahari kita sendiri seperti sebelumnya. Misi ini, Parker Solar Probe NASA dan Solar Orbiter (Agensi Angkasa Eropah) ESA, akan menjelajah lebih dekat ke Matahari daripada misi sebelumnya. Dengan berbuat demikian, diharapkan mereka dapat menyelesaikan persoalan-persoalan yang sudah berusia puluhan tahun mengenai cara kerja Matahari.
Misi ini - yang masing-masing akan dilancarkan pada 2018 dan 2020 - juga akan memberi implikasi yang besar bagi kehidupan di Bumi. Cahaya matahari tidak hanya penting bagi kehidupan seperti yang kita ketahui, suar matahari dapat menimbulkan bahaya besar bagi teknologi yang menjadi semakin bergantung kepada manusia. Ini termasuk komunikasi radio, satelit, grid kuasa dan penerbangan ruang angkasa manusia.
Dan dalam beberapa dekad yang akan datang, Orbit Bumi Rendah (LEO) diharapkan menjadi semakin sesak kerana stesen angkasa komersial dan bahkan pelancongan angkasa menjadi kenyataan. Dengan meningkatkan pemahaman kita mengenai proses yang mendorong suar suria, oleh itu kita dapat meramalkan dengan lebih baik kapan ia akan berlaku dan bagaimana ia akan mempengaruhi Bumi, kapal angkasa, dan infrastruktur di LEO.
Seperti yang dijelaskan oleh Chris St. Cyr, saintis projek Solar Orbiter di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA, dalam siaran akhbar NASA baru-baru ini:
"Matlamat kami adalah untuk memahami bagaimana Matahari berfungsi dan bagaimana ia mempengaruhi persekitaran ruang hingga ke tahap ramalan. Ini benar-benar sains yang dipengaruhi oleh rasa ingin tahu. "
Kedua-dua misi akan memberi tumpuan kepada suasana luar yang dinamik Matahari, atau dikenali sebagai korona. Pada masa ini, banyak tingkah laku lapisan Matahari ini tidak dapat diramalkan dan tidak difahami dengan baik. Contohnya, ada yang disebut "masalah pemanasan koronal", di mana korona Matahari jauh lebih panas daripada permukaan suria. Kemudian ada persoalan mengenai apa yang mendorong pencairan berterusan bahan suria (alias angin suria) ke kelajuan tinggi seperti itu.
Sebagai Eric Christian, seorang saintis penyelidikan mengenai misi Parker Solar Probe di NASA Goddard, menjelaskan:
"Parker Solar Probe dan Solar Orbiter menggunakan pelbagai jenis teknologi, tetapi - sebagai misi - mereka akan menjadi pelengkap. Mereka akan mengambil gambar korona Matahari pada masa yang sama, dan mereka akan melihat beberapa struktur yang sama - apa yang berlaku di kutub Matahari dan bagaimana struktur yang sama seperti itu di khatulistiwa. "
Untuk misinya, Parker Solar Probe akan lebih dekat dengan Matahari daripada kapal angkasa dalam sejarah - sedekat 6 juta km (3.8 juta mi) dari permukaan. Ini akan menggantikan catatan sebelumnya 43.432 juta km (~ 27 juta mi), yang ditubuhkan oleh siasatan Helios B pada tahun 1976. Dari kedudukan ini, Parker Solar Probe akan menggunakan empat rangkaian instrumen saintifiknya untuk membayangkan angin suria dan mengkaji medan magnet, plasma dan zarah bertenaga Matahari.
Dengan berbuat demikian, siasatan akan membantu menjelaskan anatomi sebenar atmosfera luar Matahari, yang akan membantu kita memahami mengapa korona lebih panas daripada permukaan Matahari. Pada dasarnya, sementara suhu di korona dapat mencapai setinggi beberapa juta darjah, permukaan surya (alias. Photosphere), mengalami suhu sekitar 5538 ° C (10,000 ° F).
Sementara itu, Orbiter Suria akan berada pada jarak sekitar 42 juta km (26 juta mi) dari Matahari, dan akan menggunakan orbit miring tinggi yang dapat memberikan gambar langsung tiang Matahari yang pertama. Ini adalah kawasan lain dari Matahari yang belum difahami oleh saintis dengan baik, dan kajiannya dapat memberikan petunjuk berharga mengenai apa yang mendorong aktiviti dan letusan Matahari yang berterusan.
Kedua-dua misi juga akan mengkaji angin suria, yang merupakan pengaruh Matahari yang paling meluas pada sistem suria. Wap gas bermagnet ini memenuhi Sistem Suria dalaman, berinteraksi dengan medan magnet, atmosfera dan juga permukaan planet. Di Bumi, inilah yang bertanggungjawab untuk Aurora Borealis dan Australis, dan kadang-kadang juga boleh bermain-main dengan satelit dan sistem elektrik.
Misi sebelumnya telah mendorong para saintis untuk mempercayai bahawa korona menyumbang kepada proses yang mempercepat angin suria dengan kecepatan tinggi. Oleh kerana zarah-zarah bermuatan ini meninggalkan Matahari dan melewati korona, kelajuannya berkesan tiga kali ganda. Pada saat angin suria mencapai kapal angkasa yang bertanggung jawab untuk mengukurnya - 148 juta km (92 juta mi) dari Matahari - ia mempunyai banyak masa untuk bercampur dengan zarah-zarah lain dari angkasa dan kehilangan beberapa ciri yang menentukan.
Dengan diparkir begitu dekat dengan Matahari, Parker Solar Probe dapat mengukur angin suria sama seperti ia terbentuk dan meninggalkan korona, sehingga memberikan pengukuran angin matahari yang paling tepat yang pernah direkodkan. Dari perspektifnya di atas tiang Matahari, Solar Orbiter akan melengkapkan kajian Parker Solar Probe mengenai angin suria dengan melihat bagaimana struktur dan tingkah laku angin suria berbeza pada garis lintang yang berbeza.
Orbit unik ini juga akan membolehkan Solar Orbiter mengkaji medan magnet Matahari, kerana beberapa aktiviti magnet Matahari yang paling menarik tertumpu di kutub. Medan magnet ini jauh meluas kerana angin suria, yang menjangkau ke luar untuk membuat gelembung magnet yang dikenali sebagai heliosfera. Di dalam heliosfera, angin suria mempunyai kesan mendalam pada atmosfer planet dan kehadirannya melindungi planet dalam dari sinaran galaksi.
Walaupun begitu, masih belum jelas bagaimana medan magnet Matahari dihasilkan atau disusun jauh di dalam Matahari. Tetapi memandangkan kedudukannya, Solar Orbiter akan dapat mengkaji fenomena yang dapat menghasilkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana medan magnet Matahari dihasilkan. Ini termasuk suar suria dan pelepasan jisim koronal, yang disebabkan oleh kebolehubahan yang disebabkan oleh medan magnet di sekitar kutub.
Dengan cara ini, Parker Solar Probe dan Solar Orbiter adalah misi percuma, mempelajari Matahari dari sudut pandang yang berbeza untuk membantu menyempurnakan pengetahuan kita tentang Matahari dan heliosfera. Dalam prosesnya, mereka akan memberikan data berharga yang dapat membantu para saintis untuk menangani persoalan lama mengenai Matahari kita. Ini dapat membantu mengembangkan pengetahuan kita mengenai sistem bintang lain dan mungkin juga menjawab soalan mengenai asal usul kehidupan.
Seperti yang dijelaskan oleh Adam Szabo, saintis misi untuk Parker Solar Probe di NASA Goddard:
"Ada pertanyaan yang telah mengganggu kita untuk waktu yang lama. Kami cuba menguraikan apa yang berlaku di dekat Matahari, dan jalan penyelesaian yang jelas adalah pergi ke sana. Kami tidak sabar - bukan hanya saya, tetapi seluruh masyarakat. "
Pada waktunya, dan dengan pengembangan bahan canggih yang diperlukan, kita mungkin dapat mengirim siasatan ke Matahari. Tetapi sehingga masa itu, misi ini merupakan usaha paling berani dan berani untuk mempelajari Matahari hingga kini. Seperti banyak inisiatif berani lain untuk mempelajari Sistem Suria kita, kedatangan mereka tidak dapat dilakukan dengan segera!
