10 Stellar Fakta om NASA: s uppdrag till solen

10 Stellar Fakta om NASA: s uppdrag till solen (Rymden)

Ibland glöms NASA mitt i spännande rymdnyheter från privata företag. Regeringsorganisationen som inte har varit i månen sedan 1970-talet kan verka obetydlig bredvid ambitiösa mål för att resa till Mars som fastställts av företag som SpaceX. Men en ny sond har NASA tillbaka på forsidan av rymdnyheterna.

Parker Solar Probe är utformad för att resa miljontals mil och komma närmare solen än någon rymdfarkost i historien. Under vägen kommer det att få gravitation hjälp från Venus, bli både det snabbaste och mest autonoma objektet som någonsin gjorts av mänskligheten, och har nästan mer än en miljon passagerare.

Här är 10 stellar fakta om NASA: s uppdrag till solen.

10 mål att "röra på solen"

Fotokredit: NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben

Parker Solar Probe har ett uppdrag att göra vad inget annat konstgjordt objekt någonsin har gjort, nämligen att sondra ut solens yttre atmosfär. En officiell NASA-sammanfattning lyder: "I sommar börjar mänskligheten med sitt första uppdrag att röra vid solen."

Sonden är utformad inte bara för att avslöja solens mysterier utan också för att utveckla en bättre förståelse för hur solen påverkar jordens magnetfält. Betydelsen av detta är svår att överstate eftersom teknologier som påverkas av solen blir mer utbredd. Uppdraget kommer även att förbättra vår förmåga att utforska solsystemet.

Detta första besök på en stjärna kommer att svara på enastående frågor och skapa nya egna frågor.

9 50 års insats

Fotokrediter: space.com

I augusti 2018 lanseras kulmen av mer än 50 års teoretisering och planering.

Det vetenskapliga samfundet lärde sig om coronaens miljongraderstemperatur på 1940-talet och verifierade förekomsten av solvind på 1960-talet. Det fanns emellertid inga svar på varför koronans temperatur är så het eller vad som orsakar solvind att accelerera. Svaren på dessa frågor kan endast erhållas genom faktisk kontakt med koronan.

Tanken att ta en faktisk mätning föreslogs först 1958. Flera rymdfarkoster har närmat Sunen under åren sedan dess, men ingen har kommit nära den riktade destinationen för Parker-proben. Flera andra planerade uppdrag har skrotats genom åren på grund av budgetbegränsningar, och den nuvarande ansträngningen har skjutits upp flera gånger.

Mer än ett halvt sekel av arbetet kommer att genomföras av Parker Solar Probe.


8 Första rymdfarkost namngiven efter en levande person

Fotokrediter: NASA

NASA har kallat rymdfarkoster efter planeter, grekiska gudar och till och med en demon från Sagan om ringen. Men det har aldrig skänkt den ära på någon levande individ - hittills.

Född 1927 fortsatte Dr. Eugene Parker en karriär inom fysik som har resulterat i många utmärkelser. Hans vetenskapliga troféer inkluderar National Medal of Science, Guldmedaljen för Royal Astronomical Society, Kyoto-priset, och många fler. Förutom sin övergripande kompetens var Parker en drivkraft bakom flera viktiga teorier om solen.

På 1950-talet utvecklade Parker en komplex teori om hur stjärnor ger av solenergi. Han myntade termen "solvind" för att beskriva energikaskaden som gavs av solen och utvecklade en teori om varför solens korona är hetare än ytan på stjärnan. Hans forskning har bidragit till vetenskaplig förståelse av det komplexa förhållandet mellan jorden och solen.

NASA kommer ofta att byta namn efter uppdrag efter framgångsrika lanseringar men fattade ett beslut när det gäller Parker att hedra honom före start. Parker Solar Probe kommer att vara den första rymdfarkosten med namnet på en levande person som lämnar jordens bana.

7 Solar Wind

Fotokrediter: NASA

Solvind spelar en nyckelroll i syftet med uppdraget. Denna vind som kommer från Suns corona flyger genom rymden med varierande hastigheter upp till 1,6 miljoner kilometer per timme (1 miljon mph).

Till skillnad från vind på jorden påverkar solens korona höga temperaturer tyngdkraften på ett sådant sätt att vinden undviker stjärnan och fortsätter in i rymden. När vinden når jorden är den redo att orsaka betydande skador.

De främsta vetenskapliga målen för uppdraget är nästan helt centrerade på frågor relaterade till solvind. I synnerhet hoppas forskarna upptäcka hur solens korona värms upp och vad som orsakar solvind att accelerera.

Precis som det finns saker som inte kan läras om tornados utan att gå in i dem, innehåller solen mysterier om solvind som bara kan hittas vid källan. NASA-forskare hoppas att solvind kommer att vara betydligt mindre mystisk när sondens uppdrag slutfördes 2025.

6 Solen är verkligen svårt att komma till

Fotokredit: nbc15.com

Trots den otroliga vetenskapen bakom Parker Solar Probe, kommer uppdraget att ha stor svårighet att komma till solen. Ett uppdrag till Mars är svårt att uppnå, men energikraven för att komma till solen är 55 gånger större än den relativt enkla interplanetära färden.

Solen är ett genomsnittligt avstånd på 150 miljoner kilometer från jorden, men distans ensam är inte problemet. Hastighet är inte ens den främsta skyldige - åtminstone inte som du kanske tror.

Jorden reser runt 108 000 kilometer i timmen (67 000 mph) och är nästan alltid uppradad sidledes med solen. En sond från jorden som lanserades mot solen skulle fortsätta att röra sig sidled och missa helt målet. Lösningen är att eliminera sidledes rörelse, men det kräver att sonden sätts tillbaka så fort som jorden går framåt.

Navigeringskraven är bara hälften av striden, eftersom in i solens yttre korona krävs också enorm värmeavskärmning.Parker Solar Probe behandlar båda dessa problem.


5 Gravity assists from Venus

Fotokredit: universetoday.com

NASA-forskare kommer att lösa problemet med sondens sidledshastighet i förhållande till solen i steg. För att få jobbet gjort, har uppdragsteamet utformat en lösning som verkligen är ute av denna värld.

Förutom att använda kraftfulla raketer, kommer Parker Solar Probe att få gravitation hjälp från planeten Venus. När sonden närmar sig Venus, kommer den att använda planets gravitation för att sakta ner och flytta närmare solen. Detta kommer att göras sju gånger över sju år tills sonden raderar tillräckligt sidledes hastighet för att den ska nå solen.

Nödvändigheten att använda Venus för resan reglerar även lanseringsdatumet - ett dagligt två timmars fönster som varar i ungefär två veckor under sommaren när de två planeterna ligger i nära linje.

4 snabbaste konstgjorda objekt i historien

Fotokrediter: bgr.com

Tyngdkraften som tillhandahålls av Venus minskar sondens sidledshastighet men ökar dess totala hastighet. Sluthastigheten är inget att scoff på. Faktum är att sonden färdas vid slutet av sin resa på 692 000 kilometer per timme (430 000 mph) -fastare än något objekt som någonsin byggts av människor.

För jämförelsens skull är det snabbaste konstgjorda objektet hittills Juno-rymdproben som har en maximal hastighet av 266 000 kilometer per timme (165 000 mph). Voyager 1-sonden som har lämnat solsystemet efter en 35-årig resa reser på cirka 61 000 kilometer per timme (38 000 km / h). Parker Solar Probe kommer att nå en toppfart mer än dubbelt så hög som Juno och 11 gånger den hos Voyager 1.

Att göra en mer jordisk jämförelse, det är snabbt nog att resa från Philadelphia till Washington, DC, på en sekund.

3 Värmesköld

Fotokrediter: NASA

Värmeskyddet på sonden är inte mindre imponerande än topphastigheten. En skärm som mäter 2,4 meter (8 fot) är placerad på sondens framsida för att skydda instrumentet och reflektera värmen i motsatt riktning. Skölden består av en 11,4 centimeter tjock (4,5 tum) kolskum omringad på båda sidor av specialdesignade paneler av överhettad kol-kol-komposit. Sammantaget väger skölden endast 73 kilo.

Skillnaden mellan temperatur och värme är också viktigt för att förstå hur värmeskölden fungerar. Temperaturen refererar till en mätning, medan värme är överföringen av energi. Temperaturen i solens corona är 1,1-1,7 miljoner grader Celsius, men värmen kan överlevas på grund av det lösa avståndet mellan plasmapartiklar.

"De är väldigt heta, men vi rör inte mycket av dem", säger ledande ingenjör Betsy Congdon. "Det är som om du lägger handen i en ugn och ugnen kan vara på [204 eller 260 grader], men din hand är inte".

Värmeavskärmning gör det möjligt för sonden att flyga in i solens yttre korona utan att smälta.

2 mest autonoma rymdfarkoster någonsin

En orsak till att skärmen kan hantera koronaens värme är på grund av mycket automatiserad programvara. Jorden och solen har en envägs kommunikationsgap på ungefär åtta minuter, men sonden kommer bara att ha tiotals sekunder för att göra de nödvändiga realtidskorrigeringarna. Automatiseringsprogrammering gör att sonden säkert kan göra justeringar under denna kritiska tidsperiod.

Sonden programmeras med varje scenario som forskare har kunnat tänka sig. Som ett resultat bör sondens värmesköld kunna rotera efter behov och även ändra sondens riktning på egen hand.

Nicola Fox, en projektvetenskapsman vid Applied Physics Laboratory i Johns Hopkins University, kallar Parker Solar Probe "den mest autonoma rymdfarkosten som någonsin har flugit."

1 unik last

Ett uppdrag som detta kan inte genomföras med stor vikt, och dock kommer Parker Solar Probe att transportera mänsklig last nästan.

I mars 2018 uppmanade NASA allmänheten att skicka in sina namn på ett minneskort ombord på sonden. William Shatner, skådespelaren som spelade kapten Kirk på Star Trek, kom in på handlingen som talesman och skapade en video som inbjöd allmänheten att skicka in sina namn. När allt var sagt och gjort, begärde mer än 1,1 miljoner människor, inklusive Shatner, och fick sina virtuella biljetter ombord på sonden.

"Det är passande att rymdskeppet också tar med sig navigeringen av så många människor som uppmuntrar det på väg, eftersom uppdraget gör en av de mest extrema resor som utforskas någonsin av ett mänskligt skapat objekt, säger projektforskare Nicola Räv.