Πώς το Parker Solar Probe της NASA γράφει ιστορία

NASAΤο Parker Solar Probe, που εκτοξεύτηκε πριν από πέντε χρόνια, έχει σημειώσει αξιοσημείωτα επιτεύγματα, μεταξύ των οποίων έγινε το πρώτο διαστημόπλοιο που «άγγιξε τον ήλιο». Συνέλεξε ζωτικής σημασίας δεδομένα σχετικά με την ανώτερη ατμόσφαιρα του ήλιου και τον ηλιακό άνεμο, τη διακοπή της ταχύτητας και της απόστασης κατά τη διαδικασία. Η αποστολή αντανακλά δεκαετίες καινοτομίας και θα συνεχίσει να προάγει την κατανόησή μας για τη σχέση του Ήλιου με τη Γη.

Στις 12 Αυγούστου 2018 – πριν από πέντε χρόνια αυτή την εβδομάδα – ο ηλιακός ανιχνευτής Parker της NASA ανυψώθηκε στην κορυφή ενός ισχυρού πυραύλου Δέλτα 4 από τον Διαστημικό Σταθμό του Cape Canaveral. Η εκτόξευση πριν από την αυγή στους ουρανούς πάνω από την ακτή της Φλόριντα σηματοδότησε την αρχή μιας αποστολής που άλλαξε το παιχνίδι για να ξεκλειδώσει τα μυστικά του ηλιακού ανέμου – και το αποκορύφωμα δεκαετιών ανάπτυξης για τη δημιουργία ενός ρομποτικού εξερευνητή ικανού να αντέξει τη θερμότητα και την ακτινοβολία όσο πιο κοντά στον Ήλιος όσο κανένα άλλο διαστημόπλοιο πριν.

Τα σχέδια για τον “ηλιακό ανιχνευτή” άρχισαν να συγκεντρώνονται για πρώτη φορά το 1962, μόλις τέσσερα χρόνια αφότου το Συμβούλιο Διαστημικών Μελετών του Εθνικού Ερευνητικού Συμβουλίου πρότεινε για πρώτη φορά μια αποστολή για την εξερεύνηση του περιβάλλοντος κοντά στον ήλιο. Αλλά η τεχνολογία για να πραγματοποιηθεί μια τόσο τολμηρή προσπάθεια, ειδικά τα φυσικά συστατικά μιας αποτελεσματικής θερμικής ασπίδας, δεν ήταν διαθέσιμη — μέχρι τώρα.

Ανάπτυξη και σχεδιασμός μηνυμάτων

Οι φυσικές πρόοδοι στη δεκαετία του 1970 επέτρεψαν στη NASA να αρχίσει να εξετάζει τις πτήσεις αρκετά κοντά στην ατμόσφαιρα για να δειγματίσει απευθείας την ανώτερη ατμόσφαιρα του Ήλιου – το στέμμα – και τον ηλιακό άνεμο. Ο αρχικός ορισμός της επιστήμης της αποστολής διαμορφώθηκε σε ένα εργαστήριο το 1978 στο Εργαστήριο Jet Propulsion Laboratory (JPL) της NASA.Εργαστήριο Jet Propulsion), αλλά τα μέσα για την εκτέλεση της αποστολής θα χρειαστούν δεκαετίες για να συνδυαστούν – με την JPL και το Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) να αναπτύσσουν ιδέες για έναν πυρηνικό σκιμερ από τον ήλιο μεταξύ 1982 και 2005.

εξέλιξη διαστημικού σκάφους: Τα σχέδια των ηλιακών ανιχνευτών έχουν αλλάξει μέσα στις δεκαετίες, με βάση τις τεχνολογίες και τα σχέδια αποστολής της εποχής. Η οδηγία της NASA για ένα διαστημικό σκάφος να κάνει κύκλους γύρω από τον ήλιο οδήγησε στον σχεδιασμό της αποστολής Parker Solar Probe, η οποία αυτή την εβδομάδα γιορτάζει πέντε χρόνια στο διάστημα. Πίστωση: NASA/Johns Hopkins APL

Το 2007, η NASA ζήτησε από την APL να εξετάσει μια ιδέα για ένα διαστημόπλοιο που θα μπορούσε να κάνει άνετη ηλιοθεραπεία και από αυτό —με τον σωστό συνδυασμό κορυφαίων τεχνολογιών θερμικής θωράκισης και έξυπνου σχεδιασμού αποστολής— ανέπτυξε την αποστολή Parker Solar Probe που είναι τώρα ο ηλιακός ανιχνευτής αποστολή. πρώτο μισό της δεκαετίας.

“Ανεξάρτητα από το πώς φαίνεται, ο πυρήνας της αποστολής ήταν πάντα μια στενή συνάντηση με τον ήλιο”, δήλωσε ο Jim Kinnison, μηχανικός συστημάτων για την αποστολή Parker Solar Probe στο APL. «Χρειάστηκε σημαντική τεχνολογική ανάπτυξη, καινοτόμος σχεδιασμός αποστολής και ένα μηχανολογικό σχέδιο για τη μείωση του κινδύνου – και τώρα, η ομάδα του Parker επιτυγχάνει ένα όραμα εξερεύνησης που ορίστηκε στην αυγή της διαστημικής εποχής».

Επιτεύγματα και ανακαλύψεις

Μετά από πέντε χρόνια πτήσης απέναντι Οι πιο ζεστοί και σκονισμένοι χώροι Από το εσωτερικό ηλιακό σύστημα, το Parker Solar Probe — το οποίο το 2021 γίνεται το πρώτο διαστημικό σκάφος που «αγγίζει τον ήλιο» — όχι απλώς επιβιώνει, αλλά ευδοκιμεί. Το διαστημόπλοιο έχει επιστρέψει περισσότερο από το διπλάσιο των δεδομένων που περίμεναν οι επιστήμονες, καθιστώντας τις ανακαλύψεις κρίσιμες για την κατανόηση πηγή χαρακτηριστικά του ηλιακού ανέμου. Το διαστημόπλοιο ολοκλήρωσε πρόσφατα την 16η επιστημονική του τροχιά, από τις 24 που είχαν προγραμματιστεί κατά την αρχική αποστολή. Και στις 21 Αυγούστου ο Πάρκερ θα περάσει τη φωτογραφία Αφροδίτη να βοηθήσει τη βαρύτητα, μια κίνηση που θα έσφιγγε την τροχιά του γύρω από τον ήλιο και θα του επέτρεπε να λάβει μετρήσεις της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης.

Προστασία ανιχνευτή: Μηχανικοί από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής Johns Hopkins προετοιμάζουν το σύστημα ηλιακής θερμικής προστασίας Parker — μια τεχνολογία με δυνατότητα αποστολής — για δοκιμές διαστημικού περιβάλλοντος σε θάλαμο θερμικού κενού στο Goddard Space Flight Center της NASA, Μέριλαντ, τον Ιανουάριο του 2018. Πιστώσεις: NASA/Johns Hopkins APL/Επιμ. Whitman

Χάρη σε αυτή τη βαρυτική βοήθεια, στις 27 Σεπτεμβρίου, το Parker Solar Probe θα ταξιδεύει με 394.742 μίλια την ώρα καθώς πλησιάζει τα 4,5 εκατομμύρια μίλια από την επιφάνεια του ήλιου – σπάζοντας το δικό του ρεκόρ ταχύτητας και απόστασης γύρω από τον ήλιο. Θα έρθει τελικά σε απόσταση μόλις 3,8 εκατομμυρίων μιλίων από τον ήλιο, με ταχύτητα 430.000 μιλίων την ώρα, τον Δεκέμβριο του 2024.

Επιτεύγματα και ανακαλύψεις Ένα πραγματικό διαστημόπλοιο Parker Solar Probe ετοιμάζεται για εκτόξευση στο καθαρό δωμάτιο της Astrotech Space Operations στο Titusville της Φλόριντα, τον Ιούλιο του 2018. Πιστώσεις: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Αντίκτυπος και μελλοντικές προοπτικές

«Βρισκόμαστε σε μια χρυσή εποχή για την εξερεύνηση της ηλιοφυσικής», δήλωσε ο Nour El-Rawafi, επιστήμονας του έργου Parker Solar Probe στο APL. “Σε μόλις πέντε χρόνια, το Parker Solar Probe άλλαξε την κατανόησή μας για τον ήλιο και τις δραστηριότητες που σχετίζονται και επηρεάζουν τη ζωή στη Γη. Καθώς πλησιάζουμε όλο και πιο κοντά στην ηλιακή επιφάνεια, θα μαθαίνουμε περισσότερα για τις ιδιότητες του ήλιου αλλά αυτά τα δεδομένα θα βελτιώσουν επίσης σημαντικά τις γνώσεις μας για τον καιρό του διαστήματος και την ικανότητά μας να ζούμε και να εργαζόμαστε στο διάστημα».

Το Parker Solar Probe αναπτύχθηκε ως μέρος του προγράμματος Living With a Star της NASA για να εξερευνήσει πτυχές του συστήματος Ήλιου-Γης που επηρεάζουν άμεσα τη ζωή και την κοινωνία. Το πρόγραμμα Living With a Star διαχειρίζεται το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard του οργανισμού στο Greenbelt του Μέριλαντ, για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής της NASA στην Ουάσιγκτον. Η APL σχεδίασε, κατασκεύασε και λειτούργησε το διαστημόπλοιο και διαχειρίζεται την αποστολή για τη NASA.