H μηχανή που θα «ακουμπήσει» τον Ηλιο

Το «Parker Solar Probe» θα μελετήσει από κοντά τον Ηλιο

Ο Ηλιος δημιουργήθηκε πριν από περίπου πέντε δισ. έτη. Είναι σχεδόν μια τέλεια σφαίρα με διάμετρο 1,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα (109 φορές περισσότερο από τη Γη) και η μάζα του (2x10³⁰ κιλά) αποτελεί το 99,86% της μάζας του ηλιακού συστήματος. Η ύπαρξη του Ηλίου είναι φυσικά απόλυτα συνδεδεμένη με την ύπαρξη και λειτουργία του πλανητικού συστήματος που σχηματίστηκε γύρω από αυτόν.

Παρατηρήσεις σχετικές με τον Ηλιο έκαναν οι αστρονόμοι πολλών αρχαίων πολιτισμών, αλλά έπρεπε να εφευρεθεί το τηλεσκόπιο για να γίνουν οι πρώτες σημαντικές ανακαλύψεις στο μητρικό μας άστρο. Ο Γαλιλαίος καταγράφεται ως ο πρώτος που κατάφερε να μελετήσει φαινόμενα του Ηλίου όπως οι περίφημες κηλίδες του, οι οποίες, όπως αποδείχθηκε, αποτελούν προϊόν της μαγνητικής δραστηριότητας του άστρου. Η παρουσία των ηλιακών κηλίδων συνδέεται άμεσα με τη λειτουργία του, τη θερμοκρασία του, καθώς και με φαινόμενα που επηρεάζουν σε μικρότερο ή μεγαλύτερο βαθμό ολόκληρο το ηλιακό σύστημα.

Σκάφος ηλιακών προδιαγραφών

Τις τελευταίες δεκαετίες, τα ολοένα και πιο προηγμένα επίγεια τηλεσκόπια καθώς βέβαια και τα διαστημικά τηλεσκόπια επέτρεψαν στους επιστήμονες να αποκαλύψουν πολλά μυστικά του Ηλίου. To 2010 η NASA εκτόξευσε το «Solar Dynamics Observatory», έναν διαστημικό δορυφόρο που παρατηρεί και μελετά μόνιμα τον Ηλιο. Οι εικόνες και τα δεδομένα που έχει καταγράψει το «SDO» έχουν βοηθήσει σημαντικά στην αποκρυπτογράφηση των φαινομένων του άστρου. Αν δεν υπάρξει κάποιο απρόοπτο της τελευταίας στιγμής, στις 6 Αυγούστου η NASA θα εκτοξεύσει έναν ακόμη δορυφόρο που θα έχει μοναδική του αποστολή τη μελέτη του Ηλίου και των φαινομένων του.

Το «Parker Solar Probe» θα πλησιάσει την κυριολεκτικά κολασμένη ατμόσφαιρα του Ηλίου. Η αποστολή έχει πάρει το όνομα του αμερικανού αστροφυσικού Γιουτζίν Πάρκερ που διατύπωσε τη θεωρία του ηλιακού ανέμου. Η θερμική ασπίδα του σκάφους από σύνθετα υλικά άνθρακα μπορεί να αντέξει σε θερμοκρασίες 1.370 βαθμών Κελσίου. Το σκάφος που θα κινείται με ταχύτητες περίπου 700 χιλιάδων χλμ./ώρα θα μπει σε τροχιά γύρω από τον Ηλιο και θα προσπαθήσει να συλλέξει μια σειρά από δεδομένα για τα φαινόμενα που παράγονται στο μητρικό μας άστρο. Βασικός στόχος της αποστολής είναι να βρεθούν απαντήσεις για ένα μεγάλο μυστήριο της αστροφυσικής. Η ατμόσφαιρα του Ηλίου, γνωστή ως στέμμα, είναι παραδόξως εκατομμύρια βαθμούς θερμότερη από την επιφάνεια του άστρου και οι επιστήμονες προσπαθούν ανεπιτυχώς μέχρι σήμερα να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο. Η αποστολή αναμένεται επίσης να προσφέρει στοιχεία για τις γεωμαγνητικές καταιγίδες.

Οι καταιγίδες αυτές εκτοξεύουν γιγάντιες ποσότητες φορτισμένων σωματιδίων στο Διάστημα. Οταν αυτά τα σωματίδια φτάνουν στη Γη δημιουργούν ατμοσφαιρικά φαινόμενα όπως το σέλας. Ομως τα σωματίδια αυτά προκαλούν προβλήματα λειτουργίας στους τηλεπικοινωνιακούς δορυφόρους αλλά και στα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ερευνητικές ομάδες από διάφορα μεγάλα πανεπιστήμια των ΗΠΑ έχουν κατασκευάσει τα όργανα του δορυφόρου, αλλά τον συνολικό σχεδιασμό, την κατασκευή και τη διαχείρισή του έχει αναλάβει το περίφημο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής (APL) του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς στο Μέριλαντ. O δορυφόρος θα φέρει μαζί του και ένα τσιπάκι το οποίο περιέχει τα ονόματα πολλών φίλων του Διαστήματος, οι οποίοι τα καταχώρισαν σε μια ιστοσελίδα που είχε δημιουργήσει η NASA για αυτόν τον σκοπό.

«Μελετώντας το μητρικό μας άστρο μπορούμε να μάθουμε πολλά, όχι μόνο για τον Ηλιο αλλά και για άλλα άστρα του γαλαξία μας. Ευελπιστούμε να ανακαλύψουμε στοιχεία που αφορούν τον γαλαξία μας και ίσως να ανακαλύψουμε στοιχεία που να αφορούν την ύπαρξη της ζωής» αναφέρει ο Τόμας Ζουρμπούκεν, εκ των επικεφαλής του τμήματος Science Mission Directorate της NASA, το οποίο παίζει κεντρικό ρόλο στην οργάνωση αποστολών όπου υπάρχουν δορυφόροι και ερευνητικά σκάφη, έχοντας τον διαμεσολαβητικό ρόλο ανάμεσα στην αμερικανική διαστημική υπηρεσία και στους εξωτερικούς συνεργάτες που μετέχουν σε τέτοιες αποστολές.

Τα όργανα του «Parker Solar Probe»

Ο δορυφόρος φέρει τέσσερα βασικά όργανα:

• Το FIELDS θα κάνει παρατηρήσεις και καταγραφές στην ηλιόσφαιρα, μια εκτεταμένη περιοχή του Διαστήματος που κυριαρχείται από τη ροή του ηλιακού ανέμου. Το ίδιο όργανο θα κάνει επίσης καταγραφές και μετρήσεις των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που θα δημιουργούνται γύρω από τον δορυφόρο.

• Το WISPR είναι στην ουσία η κάμερα του δορυφόρου και θα καταγράφει εικόνες από διάφορα φαινόμενα στο Ηλιο, όπως τις διαφόρων ειδών γιγάντιες εκρήξεις που συμβαίνουν στο άστρο εκτοξεύοντας στο Διάστημα τεράστιες ποσότητες ύλης.

• Το SWEAP δεν είναι ένα μεμονωμένο όργανο αλλά ένα σύστημα διαφόρων οργάνων τα οποία θα μελετούν τον ηλιακό άνεμο και το πλάσμα του στέμματος. Τα όργανα θα κάνουν μετρήσεις της πυκνότητας, της θερμοκρασίας και της ταχύτητας του ηλιακού ανέμου και του πλάσματος.

• Το ISΟIS (το Ο είναι το σύμβολο του Ηλίου) θα συλλέγει δεδομένα για διάφορα σωματίδια και κυρίως ηλεκτρόνια, πρωτόνια, ιόντα ηλίου. Το όργανο αυτό θα προσπαθεί να εντοπίζει τις πηγές από τις οποίες τα σωματίδια αυτά ξεκινούν το ταξίδι τους στο Διάστημα. Επίσης, θα προσπαθήσει να ανακαλύψει τους μηχανισμούς που προκαλούν την επιτάχυνση αυτών των σωματιδίων, αλλά και το πώς κινούνται καθώς απομακρύνονται από τον Ηλιο και ταξιδεύουν σε διάφορες περιοχές του ηλιακού μας συστήματος.

http://www.tovima.gr/science/article/?aid=1008917