A tudományos ötletgyűjtés és a hosszú évekig tartó építkezés után a NASA Parker Solar Probe biztonságosan úton van, hogy hétszer közelebb légy a Nap felé, mint bármely küldetés eddig volt.
Most, hogy az űrhajó végre a földön van, nem sokkal később tudósok kezdhetnek belemerülni az adatokba - és ezek az adatok hét évig megmaradnak.
"Minden bizonnyal egy tavasszal teli érzés van" - mondta Nicola Fox, a Johns Hopkins Egyetem napkutatója, a Space.com-nak a hét elején, az indulás előtt. "Csak készen állunk arra, hogy elhagyja ezt a bolygót." [A Nap legnagyobb küldetése]
És most, az űrhajó végül elhagyta a Földet. Itt lesz az út.
Itt jön a nap
Az 1,5 milliárd dolláros Parker Solar Probe-nek egy csomó sebességre volt szüksége ahhoz, hogy elkerülje a Föld körüli pályát, tehát az összes három rakéta szakasz, amelyek a dobás közben lőttek. Mindössze hat hét alatt eljuttatja a Vénusz szomszédságába, szeptember végére érkezve.
Szeptember 28-án az űrhajónak óvatos manővert kell végrehajtania, amelynek célja enyhén lelassítani, és megkezdeni a számított táncot a nap ellen. Ez a gravitációs segédnek nevezett manőver az űrhajó gyorsulásának egy kicsit átjut a bolygóra, és a szonda egy kicsit közelebb a naphoz.
A Parker Solar Probe ezután megkezdi első 24 pályáját a nap körül, az első közeli megközelítésével, vagyis perihelionjával, november 1-jén érkezik.
Minden pálya szirom alakú lesz, szorosan lefut a nap felett, majd távolabb kerül az űrbe, hogy bezárja a pályát. A szonda tudományos munkájának nagy része akkor érkezik, ha a Föld és a Nap közötti távolság negyedétől van - bár a csapat azt reméli, hogy a műszereket a küldetés minél nagyobb részére be lehet kapcsolni.
A korai pályák, miközben távolabb vannak a naptól, azért lesznek különlegesek, mert az űrhajó idejét a nap közelében tölti be, lényegében a geoszinkronos pályán, ugyanabban a régióban lebegve. "Nem sok ember értékeli, hogy milyen szórakoztatóak lesznek ezek az időszakok" - mondta Justin Kasper, a Michigan-i Egyetem fizikusa és az egyik szonda eszközének fő kutatója a Space.com-nak a korai pályákról.
Ezekben az időszakokban, amelyeket a tudósok gyors sugárirányú vizsgálatnak hívnak, az űrhajó olyan sebességgel halad be, amely közel áll a nap forgási sebességéhez, majd ismét kilök. Miközben az űrhajó lépést tart a Nap forgásával, képes lesz megfigyelni, hogy a nap ugyanaz a területe hogyan viselkedik körülbelül 10 nap alatt.
"Tényleg képesek vagyunk rá lebegni és bámulni" - mondta Fox, és így a csapatnak lehetősége nyílt arra, hogy napokon át töltsön egy pillantást a nap egyik régiójának változásának dinamikájára - vagy esetleg nem változik. "
Ez azt jelenti, hogy rengeteg tudomány van arra, hogy évekig várakozhassunk, mielőtt az űrhajó befejezi a legközelebbi napfény megközelítését a misszió vége felé. "Lehet, hogy öt évbe telik, amíg eljutunk a legközelebbi pályára, de csodálatos betekintést kellene látnunk a napba ezen a télen" - mondta Kasper. "Ezen a novemberben csodálatos megfigyeléseket fogunk készíteni az első perihelionnal." [Mi van a Napunkban? Csillagok túrája kívülről]
Hét év múlva
A misszió folytatódásakor az űrhajó közelebb és közelebb kerül a naphoz, végül kevesebb, mint 4 millió mérföldre (6 millió kilométerre) érkezik a nap látható rétege fölött, amelyet felszínünknek tekintünk.
Az űrhajó minden pályán ugyanazokat a méréseket fogja elvégezni, különböző mélységekben a nap légkörében, amelyet koronának hívnak. Ez a réteg, amely a Földtől teljesen láthatatlan, a teljes napfogyatkozás idején, millió fokos hőmérsékletet ér el (Fahrenheit vagy Celsius).
"Mindegyik pontosan ugyanazok a megfigyelések; a Parker Solar Probe küldetésének szépsége az, hogy [ugyanazokat az adatokat] kapjuk ezekről a különböző helyekről" - mondta Fox. "Tényleg kapunk egy esélyt, hogy megnézzük a dinamikát a koronában a különböző helyszíneken."
A tudósok azt remélik, hogy segít nekik megfejteni, hogy a korona melegszik és miként fejleszti a nap olyan jelenségeket, mint a napszél és a napsugárzók, amelyek súlyos hatással vannak az űrutazásra, a műholdakra és akár az életre a Földön.
A különféle naprétegek mintavételén túl a szonda megcsinálja a csillagot, amely teljes aktivitási spektrumot mutat, mivel egy 11 éves cikluson megy keresztül, viszonylag nyugodt és különösen zavaros körülmények között, majd vissza.
"A nap nagyon különbözik azokban a különböző fázisokban" - mondta Fox. "Szeretnénk látni egy szép, széles spektrumú napenergia-tevékenységet.
A lehető legtöbb tudományt nyomja be
De míg a Parker Solar Probe összegyűjti ezeket az adatokat, az űrhajó nem lesz képes kommunikálni a Földdel. Ehelyett a lehető legtöbb megfigyelés elvégzésére összpontosít. Ezután hatalmas mennyiségű információt küld vissza részletekben.
Ezek közül az adatok közül több lesz akkor, amikor az űrhajó újabb kritikát hajt végre: táncol a Vénusz körül, hogy közelebb álljon a naphoz. A szonda egészen a misszió során hét alkalommal megismétli a szeptember végére tervezett gravitációs segítő manővert, egészen addig, amíg az űrhajó túl közel esik a nap felé, hogy hurokba tudjon lépni a Vénusz körül.
És ha minden jól megy, a tudósok bónuszt kaphatnak a napenergia-adatok bősége mellett: a Vénusz megfigyelései. A hatodik gravitációs segédprogram során az űrhajó nem igazodik megfelelően az adatok hazajuttatásához, tehát ha elegendő energiája van, hagyhatja be a műszereit, és fordíthatja táncpartneréhez.
"A Vénusz-missziók abszolút hiányosak" - mondta a Space.com Paul Byrne, az észak-karolinai állami egyetem bolygógeológusa, aki a bolygót tanulmányozza. "Egyetlen flyby önmagában nem forradalmasítja a Vénusz megértését, de rendkívül hasznos lenne."
A Vénusznak saját forradalmára lesz szüksége - de az életünk minden nap formáló csillagának megértése soha nem lesz azonos, miután a tudósok elkezdenek elemezni azokat az adatokat, amelyeket a Parker Solar Probe haza küld.
Az út vége
Természetesen minden jónak véget kell vetni, és a Parker Solar Probe küldetésének 2025 közepéig kell tartania. Ha az űrhajónak még van tüzelőanyaga, amelyet elforgatva felhasználja az érzékeny műszereket egy hővédő pajzs mögött rejtett módon, a tudósok azt remélik, hogy a misszió elvileg meghosszabbítható.
De előbb vagy utóbb az üzemanyag elfogy, és az űrhajó tehetetlen lesz, a csúcstechnológiájú hővédő pajzsát használhatatlanná teszik. A műszerek és a szonda váz lassan szétválnak, amíg nem marad más, mint maga a hőpajzs - mondta Parker Solar Probe projektmenedzser, Andrew Driesman, a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratórium egy NASA sajtótájékoztatón augusztus 9-én.
"Remélhetőleg hosszú, hosszú időtartamban - 10, 20 évben [amikor az űrhajó kifogy az üzemanyagból és széttöredezik] - lesz egy szénakorong, amely a Nap körüli pályán úszik." - mondta Driesman. Aztán tette hozzá, hogy bárki kitalálja, mennyi ideig tudna körbevinni a napunkat, mint egy magányos emlékeztető, hogy a csillag egykor olyan embereket támogatta, akik kifejlesztették a technológiát, hogy elérjék és megérintsék. "Ez a széndioxid a naprendszer végéig körül lesz" - mondta Driesman.
