NASA sedang bersiap untuk meluncurkan penyelidikan bersejarah untuk "menyentuh matahari" - yang para ilmuwan harapkan akan memecahkan misteri berdekade-dekade tentang bintang kita - pada awal Agustus.
Misi, yang disebut Parker Solar Probe, akan berputar mengelilingi matahari 24 kali, terbang dalam atmosfer jutaan derajat bintang, yang disebut corona.
Rencana penerbangan yang menakutkan dari pesawat ruang angkasa itu bukan hanya sebuah tantangan yang berani; itu adalah keharusan untuk menjawab pertanyaan tentang matahari yang telah membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade. Dalam beberapa kasus, jawaban mereka akan memengaruhi kehidupan kita di Bumi. Tetapi para ilmuwan juga memanfaatkan akses mudah ke matahari untuk memahami semua bintang melalui proxy.
"Kita perlu pergi ke korona karena kita telah melakukan begitu banyak ilmu dengan melihat bintang itu," kata ilmuwan proyek Nicola Fox, seorang ilmuwan surya di Universitas Johns Hopkins, pada 20 Juli dalam sebuah konferensi pers NASA tentang misi yang akan datang. "Kami telah melihatnya dalam setiap cara berbeda yang dapat Anda bayangkan, setiap panjang gelombang; kami telah melakukan perjalanan melampaui orbit Merkurius. Tetapi kita perlu masuk ke wilayah aksi ini dan ke wilayah di mana semua misteri ini benar-benar terjadi. " [Tampilan Baru Di Dalam Atmosfer Matahari Menghasilkan Petunjuk Tentang Angin Matahari Misterius]
Memecahkan tiga misteri
Pertama, misi ini akan membantu para ilmuwan memahami korona itu sendiri - khususnya, bagaimana panas bergerak melalui atmosfer matahari. Saat ini, aliran panas itu tampaknya berlawanan dengan intuisi: korona dapat mencapai suhu sekitar 300 kali lebih panas daripada permukaan matahari, meskipun lebih jauh dari reaksi yang mendorong bintang.
"Ini adalah lingkungan yang sangat aneh dan asing bagi kami," Alex Young, seorang ilmuwan surya di NASA, mengatakan selama konferensi pers. "Kami terbiasa dengan gagasan bahwa jika saya berdiri di samping api unggun dan saya berjalan menjauh darinya, itu menjadi lebih dingin - tetapi ini bukan yang terjadi di bawah sinar matahari."
Tugas kedua penyelidikan adalah mempelajari apa yang oleh para ilmuwan disebut angin matahari - banjir partikel bermuatan tinggi yang mengalir keluar dari matahari dan melintasi seluruh tata surya, membentuk gelembung yang menandai lingkungan ruang kita.
Tetapi para ilmuwan masih bekerja untuk mencoba memahami dengan tepat bagaimana cara kerjanya, dan sekali lagi, ada sesuatu yang sangat aneh terjadi - angin matahari entah bagaimana mempercepat hingga supersonik. "Angin matahari bergerak dari angin sepoi-sepoi ke aliran supersonik yang sebenarnya dari korona menuju jutaan mil per jam," kata Young. Para ilmuwan berharap bahwa pengukuran probe saat terbang langsung ke angin matahari dan sepanjang arusnya akan membantu mereka memecahkan misteri itu.
Akhirnya, penyelidikan akan menyelidiki konsekuensi bahkan lebih dramatis dari tinggal di dekat bintang kita, yang sesekali mengeluarkan simpul plasma ke ruang angkasa. "Matahari dapat meledakkan gumpalan besar material ini - miliaran ton atmosfer matahari yang berulir dengan medan magnet surya yang bergerak menjauh dari matahari dengan kecepatan jutaan mil per jam," kata Young.
Amukan ini menyebabkan kumpulan fenomena yang oleh para ilmuwan disebut cuaca antariksa, dan jika itu cukup dramatis, ledakan itu bisa berbahaya bagi astronot dan satelit di jalurnya - dan terutama yang kuat bisa merobohkan jaringan listrik di Bumi. Para ilmuwan memiliki beberapa teknik untuk memprediksi cuaca-setara yang setara dengan tornado dan badai, tetapi mereka berharap misi ini akan membuat prediksi tersebut lebih akurat.
Dan jika Anda hanya di sini untuk foto-foto cantik, jangan khawatir; NASA telah mengatur untuk beberapa dari mereka juga. Probe berisi kamera yang akan menunjukkan kepada ilmuwan proyek pandangan pesawat ruang angkasa terbang melalui korona. Itu akan berarti gambar bukan dari permukaan matahari tetapi dari korona itu sendiri, dengan gambar yang lebih mirip dengan yang dihasilkan di Bumi selama gerhana matahari total. [Tonton Korona Elusif Matahari yang Tampil di Video Gerhana Matahari Time-Lapse]
Tertunda karena teknologi
Para ilmuwan telah bergulat dengan pertanyaan-pertanyaan ini selama beberapa dekade, tetapi tanpa sumber daya untuk benar-benar meraih bintang-bintang. Untuk itu, mereka perlu menunggu teknologi mengubah Parker Solar Probe menjadi kenyataan.
Bagian terpenting dari teknologi itu adalah pelindung panas, yang diandalkan oleh sebagian besar instrumen pesawat ruang angkasa sebagai perlindungan dari panas matahari yang mengejutkan. Ini adalah lempengan aneh yang tampak sederhana, terbuat dari bahan karbon yang direkayasa dengan hati-hati, tetapi berfungsi: Ketika suhu di bagian depan perisai mencapai 2.500 derajat Fahrenheit (1.370 derajat Celsius), punggungnya hanya 600 derajat F (315 derajat C) ) - dan instrumennya sendiri berada pada suhu 85 derajat F (30 C) yang nyaman.
Instrumen pesawat ruang angkasa akan ditenagai oleh panel surya, tetapi panel-panel itu harus disesuaikan untuk mengelola input yang terlalu kuat yang tersedia sangat dekat dengan matahari. "Sel surya harus tetap dingin; mereka tidak suka terlalu panas, dan jika mereka melakukannya, mereka tidak bekerja," kata Fox. Itu berarti merancang panel pendingin sendiri yang dapat disesuaikan oleh pesawat ruang angkasa sendiri, menyelipkan sebagian besar panel di belakang perisai panas saat diperlukan.
Kemajuan penting ketiga adalah memastikan probe bisa mengurus dirinya sendiri tanpa banyak input manusia. Probe akan berada di sisi yang jauh dari matahari selama pendekatan terdekatnya, tanpa ada cara menelepon ke rumah jika terjadi kesalahan - dan bahkan ketika bisa mengeluarkan sinyal, ia akan menghadapi jeda komunikasi pulang-pergi selama 16 menit.
"Saya suka menganggap [Parker] -nya sebagai pesawat ruang angkasa independen," kata Fox. "Dia sangat, sangat otonom. Dia harus menjaga dirinya sendiri ketika dia berada di wilayah koronal ini; tidak ada orang dalam lingkaran." Itu berarti pesawat ruang angkasa dapat secara otomatis menentukan kapan ia perlu mengubah posisinya di ruang angkasa karena berapa banyak matahari yang diterima oleh masing-masing bagian dari pesawat ruang angkasa tersebut. [Menyentuh Matahari: Misi NASA Berganti Nama 'Parker Solar Probe']
Melihat ke depan
Parker Solar Probe berada di Kennedy Space Center NASA, penuh sesak dan siap diluncurkan, meskipun ada masalah kecil yang menunda peluncuran satu minggu, termasuk penambahan satu set kedua, sensor suhu cadangan setelah khawatir set yang asli tidak akan berfungsi.
Sekarang, pesawat ruang angkasa siap untuk pergi. "Kami telah melakukan semua pekerjaan, semua pemeriksaan; dia akhirnya terlihat persis seperti yang saya harapkan darinya dari semua presentasi PowerPoint yang saya lihat 10 tahun yang lalu," kata Fox. "Dia berkancing, tampak cantik dan benar-benar siap untuk terbang."
Wahana antariksa itu dijadwalkan untuk jendela peluncuran yang dibuka pada 6 Agustus pukul 4:08 pagi EDT (0808 GMT) dan ditutup pada 19 Agustus. Itu akan meninggalkan Bumi di atas roket United Launch Alliance Delta IV dengan dua tahap, dan sebuah akselerasi tahap ketiga akan terpicu di luar angkasa.
Semua kekuatan itu diperlukan untuk mengatur jalur pesawat ruang angkasa menuju matahari. "Kita harus bertindak begitu cepat karena kita harus kehilangan pengaruh Bumi," kata Fox. "Kami tidak ingin bepergian dengan Bumi; kami ingin bisa masuk ke matahari."
Setelah pesawat ruang angkasa lolos dari tarikan Bumi, ia akan terbang menuju Venus, mengitari planet ini sekitar enam minggu setelah peluncuran untuk memperlambat dan pulang di bawah sinar matahari. Lalu, itu ke matahari. Probe akan membuat 24 orbit mengelilingi matahari, diselingi dengan enam penyesuaian lebih yang menggunakan pengaruh Venus untuk menyamakan probe lebih dekat ke bintang.
Orbit berbentuk seperti kelopak bunga, dengan probe mengumpulkan sebagian besar datanya dalam semburan 11 hari saat jaraknya seperempat dari jarak ke Bumi, kemudian mengirimkan informasi itu pulang selama bagian yang jauh dari loopnya. Selama pendekatan terdekatnya, wahana akan terbang hanya 3,83 juta mil (6 juta kilometer) di atas permukaan matahari dengan kecepatan 430.000 mph (700.000 km / jam), yang akan membuatnya menjadi objek buatan manusia tercepat.
Akhirnya, sekitar tujuh tahun setelah diluncurkan, pesawat ruang angkasa akan kehabisan bahan bakar yang digunakan untuk menyesuaikan tubuhnya dan menjaga instrumen sensitif dari beban panas matahari. Dan itu akan menjadi awal dari akhir untuk Probe Solar Parker.
"Pada saat itu, bagian-bagian tubuh yang tidak dirancang untuk melihat lingkungan matahari penuh kemudian akan melihatnya, pesawat ruang angkasa akan mulai pecah menjadi potongan-potongan besar, dan kemudian secara bertahap akan semakin kecil," kata Fox. "Aku suka berpikir bahwa dia akan menjadi bagian dari korona dan mengorbit matahari selamanya."
