NASAは、「太陽に触れる」ための歴史的な探査機を打ち上げる準備をしています。科学者達は、8月上旬に私たちの星に関する数十年にわたる謎を解き明かすことを望んでいます。
パーカーソーラープローブと呼ばれるこのミッションは、太陽の周りを24回ループし、コロナと呼ばれる星の100万度の大気中を飛行します。
宇宙船の困難な飛行計画は、大胆なひばりだけではありません。何十年もの間科学者を困らせてきた太陽についての質問に答える必要があります。場合によっては、彼らの答えが地球上の私たちの生活に影響を与えます。しかし科学者たちはまた、太陽への便利なアクセスを利用して、すべての星を代理で理解しています。
ジョンズホプキンス大学の太陽科学者であるプロジェクトサイエンティストのニコラフォックス氏は、7月20日のNASAの記者会見で、「星を見ながら多くの科学を行ったので、コロナに行く必要がある」と語った。 「私たちはあなたが想像できるすべての異なる方法、すべての波長でそれを見てきました。私たちは水星の軌道を越えて旅をしました。しかし、私たちはこのアクション領域と、これらすべての謎が本当にある領域に入る必要があります発生しています。」 [太陽の大気の中の新しい外観は、神秘的な太陽風についての手掛かりを生み出します]
3つの謎を解く
まず、ミッションは科学者がコロナ自体を理解するのに役立ちます。特に、熱が太陽の大気中をどのように移動するかを理解します。現時点では、その熱の流れは直観に反しているように見えます。コロナは、星に電力を供給する反応から遠く離れているにもかかわらず、太陽の表面よりも約300倍高い温度に達する可能性があります。
「それは私たちにとって非常に奇妙でなじみのない環境です」とNASAの太陽科学者アレックス・ヤングは記者会見で言った。 「私は、キャンプファイヤーの隣に立っていて、そこから離れると、涼しくなることに慣れています。しかし、これは太陽では起こりません。」
プローブの2番目のタスクは、科学者が太陽風と呼んでいるもの、つまり太陽から流れ出て太陽系全体を横切る高帯電粒子の洪水を研究し、私たちの宇宙の近所を示す気泡を形成することです。
しかし、科学者たちはまだそれがどのように機能するかを正確に理解しようと努力しており、再び、非常に奇妙なことが起こっています。太陽風が超音速に加速します。 「太陽風は、一定の微風のようなものから、コロナから毎時数百万マイルに達する実際の超音速の流れに移る」とヤング氏は語った。科学者は、プローブが太陽風に直進し、その流れに沿って飛行するときのプローブの測定が、その謎を解くのに役立つことを期待しています。
最後に、このプローブは星の近くに住むことでさらに劇的な結果を調査します。これは時々プラズマの結び目を宇宙へと押し出します。 「太陽はこれらの巨大な物質の塊を吹き飛ばすことができます-太陽磁場が太陽から離れて時速数百万マイルで移動する何十億トンもの太陽の大気が通っています」とヤング氏は語った。
これらのかんしゃくは、科学者が宇宙天気と呼ぶ現象のコレクションを引き起こし、それらが十分に劇的である場合、爆発は、その経路の宇宙飛行士や衛星にとって危険である可能性があります。特に強いものは、この地球上の電力網を破壊する可能性があります。科学者は竜巻やハリケーンに相当する宇宙天気を予測するためのいくつかのテクニックを持っていますが、ミッションがそれらの予測をより正確にすることを望んでいます。
そして、あなたがきれいな写真のためだけにいるのなら、心配しないでください。 NASAはそれらのいくつかも同様に手配しています。プローブには、コロナを飛んでいる宇宙船の視点をプロジェクトの科学者に示すカメラが含まれています。それは、太陽の表面ではなくコロナ自体の写真を意味し、皆既日食の間に地球上で生成されたものにより近い画像を持っています。 [太陽のとらえどころのないコロナがタイムラプス日食ビデオに登場する動画をご覧ください]
テクノロジーの遅延
科学者たちは何十年もの間これらの問題に取り組んできましたが、実際に星に到達するためのリソースがありませんでした。そのため、彼らはテクノロジーがパーカーのソーラープローブを実現するのを待つ必要がありました。
その技術の最も重要な部分は熱シールドであり、宇宙船の機器のほとんどは、太陽の驚異的な熱からの保護として依存しています。慎重に設計された炭素材料の奇妙な形をした、控えめなスラブですが、その役割を果たします。シールドの前面の温度が華氏2,500度（摂氏1,370度）に達すると、背面は華氏600度（摂氏315度）になります。 ）—そして、器具自体は華氏85度（30 C）で快適です。
宇宙船の計器はソーラーパネルで駆動されますが、それらのパネルは、太陽に非常に接近して利用可能な過大入力を管理するように改造する必要がありました。フォックス氏は、「太陽電池は涼しく保つ必要がある。過熱したくないし、過熱しても機能しない」と述べた。つまり、宇宙船が独自に調整できる自動冷却パネルを設計し、必要に応じてほとんどのパネルを遮熱板の後ろに押し込みます。
3つ目の重要な進歩は、プローブが人間の入力をほとんど必要とせずに自分自身で処理できることを確認することでした。プローブは、最も接近している間は太陽の向こう側にあり、何か問題が発生した場合に家に電話をかける方法はありません。信号を発信できる場合でも、16分の往復の通信遅延に直面します。
「私は彼女の[パーカー]を独立した宇宙船と考えたい」とフォックス氏は語った。 「彼女は非常に高度な自律性を持っています。この冠状領域にいるとき、彼女は自分の面倒をみなければなりません。ループに人はいません。」つまり、宇宙船の個々の部分がどれだけの量の太陽を受け取っているかによって、宇宙船は宇宙での位置をシフトする必要がある時期を自動的に判断できます。 [太陽に触れる：NASAミッションが「Parker Solar Probe」に改名]
今後の展望
パーカーソーラープローブはNASAのケネディ宇宙センターにあり、最初のセットが誤動作するのではないかという懸念から2つ目の温度センサーのバックアップセットを追加するなど、打ち上げを1週間遅らせる小さな問題にもかかわらず、打ち上げの準備が整っています。
これで宇宙船の準備が整いました。 「私たちはすべての作業、すべてのチェックを行いました。彼女は、10年前に見たすべてのPowerPointプレゼンテーションから彼女が見ていると思っていたのとまったく同じように見えます」とフォックス氏は語った。 「彼女はボタンをはめられ、美しく、完全に彼女の飛行機に乗る準備ができています。」
宇宙船は、8月6日午前4時8分EDT（0808 GMT）に開始し、8月19日に終了する打ち上げ時間帯に予定されています。地球は、2つのステージを持つUnited Launch Alliance Delta IVロケットに搭乗し、加速の3番目のステージは、空間でトリガーされます。
宇宙船が太陽に向かう経路を設定するには、そのすべての力が必要です。 「地球の影響を失う必要があるので、我々はそれほど速く進む必要がある」とフォックスは言った。 「私たちは地球と一緒に旅行したくありません。太陽に向かって行くことができるようにしたいのです。」
いったん宇宙船が地球の力を逃れると、宇宙船は金星に向かって飛んでいき、打ち上げから約6週間後に惑星をループさせて、減速して太陽に戻るようになります。その後、太陽に向かっています。プローブは太陽の周りを24周し、さらに6つの調整が散在し、金星の影響を利用して、プローブを星に近づけます。
軌道は花びらのような形をしており、探査機は地球までの距離の4分の1以内にいる間にデータのほとんどを11日間のスパートで収集し、ループの遠い部分にその情報を送り返します。探査機が最も接近しているとき、プローブは太陽表面上を383万マイル（600万キロメートル）だけ飛行し、時速430,000 mph（700,000 km / h）を飛行します。これにより、人造の最速の物体になります。
最後に、打ち上げから約7年後に、宇宙船はその本体を調整するために使用する燃料を使い果たし、敏感な器具を太陽の熱の侵入から守ります。そして、それがパーカーソーラープローブの終わりの始まりです。
「その時点で、完全な太陽環境を見るように設計されていない体の部分がそれを見るようになり、宇宙船は大きな断片に分解し始め、それから徐々に徐々に小さくなっていきます」とフォックスは言った。 「私は彼女がコロナの一部になり、太陽を永遠に周回させるとロマンチックに思っています。」
