私たちの太陽系を探索することになると、太陽を研究しようとするミッションよりも野心的なミッションはほとんどありません。 NASAと他の宇宙機関は何十年も太陽を観測してきましたが、これらのミッションの大部分は地球の周りの軌道で行われました。現在までに、太陽に最も近いプローブは、 ヘリオス1 そして 2 近日点で水星の軌道の内側から1970年代の太陽を研究した探査機。
NASAは、最近ケープカナベラルから打ち上げられた宇宙探査機パーカーソーラープローブですべてを変えるつもりです。これは、大気(別名コロナ)に入ることによって太陽の理解に革命を起こすでしょう。今後7年間にわたって、探査機は金星の重力を利用して一連のパチンコを実行し、宇宙飛行の歴史におけるミッションよりも徐々に太陽に近づきます。
宇宙船は、8月12日日曜日の午前3時31分(EDT)に、ケープカナベラル空軍基地のスペースローンチコンプレックス37から、ユナイテッドローンチアライアンスデルタIVヘビーロケットの上に打ち上げられました。午前5時33分に、ミッション運用マネージャーは、宇宙船が正常で正常に動作していたと報告しました。来週中には、科学ミッションに備えて機器の配備を開始します。
パーカーソーラープローブは、太陽のコロナの中に入ると、高度な一連の機器を使用して、太陽の大気と太陽風の起源と進化に関する私たちの理解に革命を起こします。これらおよびその他の調査結果により、研究者や天文学者は、宇宙天気イベント(太陽フレアなど)を予測する能力を向上させることができます。これは、宇宙飛行士や軌道ミッションに害を及ぼし、無線通信を妨害し、電力網に損傷を与える可能性があります。
NASAの科学ミッション総局の準管理者であるThomas Zurbuchenは、最近のNASAのプレスリリースで次のように述べています。
「このミッションは、地球だけでなく宇宙をより深く理解する方法にも影響を与える、人類が初めて星に訪れたことを本当に示しています。私たちは何十年も前に、サイエンスフィクションの領域にのみ住んでいたことを達成しました。」
パーカープローブの使命は確かに課題を共有しています。それが耐えなければならない信じられないほどの熱に加えて、単にそこに到達するという課題もあります。これは、30 km / s(18.64 mps)または約108,000 km / h(67,000 mph)の速度で太陽の周りを移動する地球の軌道速度によるものです。この速度をキャンセルして太陽に向かって移動するには、クラフトが火星に移動する場合の55倍のエネルギーが必要です。
この課題に対処するため、パーカープローブは非常に強力なロケット、9,700 kNの推力を発生させることができるULA Delta IVによって打ち上げられました。さらに、それは金星との一連の重力アシスト(別名:重力パチンコ)に依存します。これらは、太陽のフライバイを伝導するプローブで構成され、次に金星の周りを旋回して、惑星の重力の力から速度を高め、次に再び太陽の周りをパチンと打ちます。
7年間のミッションの間に、プローブは金星で7つの重力アシストを実施し、太陽を24回通過させ、その過程で軌道を徐々に引き締めます。最終的には、太陽から約600万km(380万マイル)の距離に到達し、大気(別名コロナ)を飛行します。これは、歴史上、どの宇宙船よりも7倍以上も近くなります。さらに、探査機はおよそ692,000 km / h(430,000 mph)の速度で移動し、史上最速の宇宙船の記録を樹立します。
旅の最初の週に、宇宙船は高利得アンテナと磁力計ブームを配備します。ブームには、太陽の磁場を研究するために使用する3つの機器が収められています。また、5つの電界アンテナ(別名FIELDS計器スイート)の2つの部分からなる最初の配置を行い、太陽風の特性を測定して、太陽の電界の3次元画像を作成します。
宇宙船に搭載されている他の機器には、宇宙船で唯一のイメージング機器であるパーカーソーラープローブ(WISPR)用の広視野イメージャーがあります。この装置は、宇宙船が飛行する前のコロナと太陽風の大規模な構造の写真を撮り、太陽からのコロナ質量放出(CME)、ジェット、その他の噴出物などの現象を捉えます。
Solar Wind Electrons Alphas and Protons(SWEAP)調査機器もあり、Solar Probe Cup(SPC)とSolar Probe Analyzers(SPAN)の2つの機器で構成されています。これらは、太陽風の最も豊富な粒子(電子、陽子、ヘリウムイオン)を数え、それらの速度、密度、温度、およびその他の特性を測定して、太陽風とコロナプラズマの理解を深めます。
次に、太陽の統合科学調査(ISOIS)があります。これは、EPI-LoおよびEPI-Hi機器(エネルギー粒子計測器(EPI))に依存しています。 ISOISはこれら2つの機器を使用して、幅広いエネルギーにわたる電子、陽子、およびイオンを測定し、これらの粒子がどこから来たのか、どのようにして加速され、太陽系全体でどのように移動するのかについて理解を深めます。
パーカーソーラープローブは、太陽のコロナを探査した最初の宇宙船であることに加えて、生きている科学者にちなんで名付けられた最初の宇宙船です。 JHUAPLのプロジェクトサイエンティスト、
「宇宙船で太陽のコロナを探査することは、宇宙探査にとって最も困難な課題の1つです。ようやく、1958年にジーンパーカーが彼の名前を冠した宇宙船を使用して発生させたコロナと太陽風についての質問に答えることができるようになり、私たちが何を発見したかを知るのが待ちきれません。科学は驚くべきものになるでしょう。」
パーカー博士は、宇宙船の早朝の打ち上げを目撃するために待機していました。高度な一連の科学機器に加えて、このプローブはパーカーの使命を表すプラークも備えています。 5月に添付されたこのプラークには、有名な物理学者からの引用「これから何が起こるか見てみましょう」と、宇宙船で太陽に旅行するために公衆から提出された110万以上の名前を含むメモリカードが含まれています。
機器のテストは9月上旬に始まり、約4週間続きます。その後、パーカーソーラープローブが科学運用を開始できます。 9月28日には、金星の最初の接近飛行を行い、10月上旬までに惑星との最初の重力アシストを行います。これにより、宇宙船は太陽の180日間の軌道を想定し、約2400万km(1500万mi)の距離に到達します。
最後に、パーカーソーラープローブは、太陽に関するいくつかの長年にわたる謎に答えようとします。たとえば、太陽のコロナが太陽の表面より300倍高温である理由、太陽系全体に浸透する超音速の太陽風を駆動するもの、太陽エネルギー粒子を加速するもの–光の速度の半分まで到達できる–太陽から?
60年間、科学者はこれらの質問を熟考してきましたが、太陽のコロナを透過できる宇宙船がなかったため、それらに答えることができませんでした。熱工学の進歩のおかげで、パーカーソーラープローブは太陽の表面に「触れ」てその秘密を明らかにすることができる最初の宇宙船です。 12月までに、同機は最初の科学観測を地球に送信します。
ジョンズホプキンス大学応用物理学研究所(JHUAPL)のパーカープローブミッションのプロジェクトマネージャーであるAndy Driesmanは次のように述べています。
「今日の立ち上げは、60年に及ぶ科学的研究と何百万時間もの努力の集大成でした。現在、パーカーソーラープローブは正常に動作しており、7年間の極度の科学ミッションを開始する準備が進んでいます。」
太陽のダイナミクスを理解することは、太陽系の歴史と生命そのものの出現を理解するために不可欠です。しかし、今まで、その最大の謎に対処するために太陽に十分近づくことができるミッションはありませんでした。パーカーソーラープローブの使命が完了するまでに、科学者は生命を引き起こし、それを混乱させる可能性のある現象について多くを学んだと期待しています!