Το Parker Solar Probe, ένα διαστημικό σκάφος, πρόκειται να εισέλθει στην ατμόσφαιρα του Ήλιου την παραμονή των Χριστουγέννων.
Το ίδιο είναι το ταχύτερα κινούμενο αντικείμενο που έχει κατασκευάσει ποτέ ο άνθρωπος. Με τη μέγιστη ταχύτητά του, ωθούμενο από τη βαρυτική έλξη του Ήλιου, το σκάφος φτάνει τα 692.017 χιλιομέτρων την ώρα, ή περισσότερο από το ένα έκτο του 1% της ταχύτητας του φωτός. Με αυτή την ταχύτητα είναι δυνατόν να ταξιδέψει κανείς από τη Νέα Υόρκη στο Τόκιο σε λιγότερο από ένα λεπτό.
Το Parker Solar Probe έχει επίσης τη τιμή να είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος της NASA που πήρε το όνομά της από ένα ζωντανό άτομο, τον φυσικό Eugene Parker που ήταν 91 ετών όταν εκτοξεύτηκε τον Αύγουστο του 2018, όπως αναφέρει το Ars Techica.
Την παραμονή των Χριστουγέννων, το Parker Solar Probe θα πραγματοποιήσει την πλησιέστερη προσέγγιση του στον Ήλιο. Θα πλησιάσει μόλις 6,1 εκατομμύρια χιλιόμετρα από την ηλιακή επιφάνεια, πετώντας για πρώτη φορά στην ηλιακή ατμόσφαιρα. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η θερμική ασπίδα του ανιχνευτή θα αντέξει θερμοκρασίες άνω των 1.371 βαθμών Κελσίου.
«Θέλουμε να μάθουμε την προέλευση του ηλιακού ανέμου»
Η επικεφαλής του επιστημονικού τμήματος της NASA, Nicky Fox, μίλησε στο Ars Techica και εξήγησε τον σκοπό του μικροσκοπικού αυτού σκάφους. Πριν μετακομίσει στα κεντρικά γραφεία της NASA, η Fox ήταν επιστήμονας του προγράμματος Parker Solar Probe και εξήγησε ότι οι επιστήμονες θέλουν να κατανοήσουν την προέλευση του ηλιακού ανέμου.
Πρόκειται για το ρεύμα των φορτισμένων σωματιδίων που προέρχονται από το εξωτερικότερο στρώμα του Ήλιου, το στέμμα. Οι επιστήμονες προσπαθούν να λύσουν το συγκεκριμένο μυστήριο για περισσότερο από μισό αιώνα, εξήγησε η Fox.
«Πολύ απλά, θέλουμε να βρούμε την προέλευση του ηλιακού ανέμου», είπε.
Στη δεκαετία του 1950, προτού αποκτήσουμε δορυφόρους ή διαστημόπλοια για τη μέτρηση των ιδιοτήτων του Ήλιου, ο Parker προέβλεψε την ύπαρξη αυτού του ηλιακού ανέμου. Η επιστημονική κοινότητα ήταν αρκετά επιφυλακτική απέναντι σε αυτή την ιδέα μέχρι που η αποστολή Mariner 2 άρχισε να μετρά τον ηλιακό άνεμο το 1962.
Καθώς η επιστημονική κοινότητα άρχισε να ασπάζεται τη θεωρία του Parker, ήθελε να μάθει περισσότερα για τον ηλιακό άνεμο, ο οποίος είναι ένα τόσο θεμελιώδες συστατικό ολόκληρου του ηλιακού συστήματος. Μόνο που η κατασκευή ενός διαστημικού σκάφους που μπορεί να φτάσει στον Ήλιο είναι δαπανηρή και δύσκολη.
Μπορεί αφελώς να πιστεύουμε ότι είναι εύκολο να στείλουμε ένα διαστημόπλοιο στον Ήλιο. Εξάλλου, είναι ένα μεγάλο και ογκώδες αντικείμενο στον ουρανό και έχει ένα τεράστιο βαρυτικό πεδίο. Το πρόβλημα είναι ότι στην πραγματικότητα δεν επιθυμούμε το διαστημόπλοιο να πέσει στον Ήλιο ή να πάει τόσο γρήγορα ώστε να περάσει από αυτόν και να συνεχίσει να κινείται. Πρέπει, λοιπόν, να κατασκευαστεί ένας αρκετά ισχυρός πύραυλος για να βρεθεί στη σωστή τροχιά.
Πρέπει επίσης να είναι ένα αρκετά εξελιγμένο διαστημόπλοιο που θα μπορεί να επιβιώσει πετώντας στην ατμόσφαιρα ενός άστρου, καθώς αυτό είναι πολύ καυτό και έχει μια τρομερή ακτινοβολία γύρω του.
Αλλά για να παρατηρηθεί η προέλευση του ηλιακού ανέμου, πρέπει να εισελθεί κανείς μέσα στο στέμμα. Η Fox εξήγησε ότι είναι σαν να προσπαθείς να δεις μέσα σε ένα δάσος ενώ το κοιτάς απέξω. Ωστόσο, δεν μπορείς να μείνεις μέσα στο δάσος για πολύ ώρα – γιατί καίγεται.
Έτσι, το Parker Solar Probe πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικό ώστε να μπορεί να πλησιάσει τον Ήλιο και στη συνέχεια να επιστρέψει στο κρύο του διαστήματος. Αυτό αποτελεί επίσης πρόκληση καθώς, το διαστημόπλοιο μεταβαίνει από αυτό το απίστευτα θερμό περιβάλλον σε ένα ψυχρό όλη την ώρα.
«Αν σκεφτείτε απλώς τη θέρμανση και την ψύξη οποιουδήποτε είδους υλικού, πάντα θα γίνεται είτε εύθραυστο και θα καταρρέει, είτε μπορεί να γίνει ελαστικό με τη συνεχή αλλαγή των ιδιοτήτων του», δήλωσε η Fox. «Προφανώς, σε ένα τέτοιο διαστημόπλοιο αυτό δεν πρέπει να γίνει. Χρειάζονται υλικά που να είναι ελαφριά και ανθεκτικά».
Τα επιστημονικά εργαλεία πρέπει επίσης να είναι ανθεκτικά. Καθώς ο ανιχνευτής πετάει προς τον Ήλιο υπάρχει ένα εργαλείο γνωστό ως κύπελλο Faraday που κρέμεται έξω για να μετράει τις ροές ιόντων και ηλεκτρονίων από τον ηλιακό άνεμο.
Το ίδιο το κύπελλο είναι κατασκευασμένο από φύλλα τιτανίου-ζιρκονίου-μολυβδαινίου, με σημείο τήξης περίπου 2.349 βαθμούς Κελσίου. Μια άλλη πρόκληση είναι τα καλώδια, καθώς τα κανονικά θα έλιωναν. Έτσι, μια ομάδα του Αστροφυσικού Παρατηρητηρίου Smithsonian δημιούργησε σωλήνες από κρύσταλλο ζαφείρι μέσα στους οποίους αναρτήθηκαν τα καλώδια και κατασκεύασε τα καλώδια από νιόβιο.
