Pemahaman kita tentang bintang yang jauh telah meningkat secara dramatis dalam beberapa dekade terakhir. Berkat instrumen yang ditingkatkan, para ilmuwan dapat melihat lebih jauh dan lebih jelas, sehingga mempelajari lebih lanjut tentang sistem bintang dan planet-planet yang mengorbit mereka (alias. Planet ekstra-surya). Sayangnya, perlu waktu sebelum kita mengembangkan teknologi yang diperlukan untuk mengeksplorasi bintang-bintang ini dari dekat.
Tetapi sementara itu, NASA dan ESA sedang mengembangkan misi yang akan memungkinkan kita untuk menjelajahi Matahari kita sendiri seperti sebelumnya. Misi-misi ini, Parker Solar Probe NASA dan Solar Orbiter ESA (the European Space Agency), akan mengeksplorasi lebih dekat ke Matahari daripada misi sebelumnya. Dengan melakukan hal itu, diharapkan bahwa mereka akan menyelesaikan pertanyaan-pertanyaan berusia puluhan tahun tentang cara kerja bagian dalam Matahari.
Misi-misi ini - yang akan diluncurkan masing-masing pada tahun 2018 dan 2020 - juga akan memiliki implikasi signifikan bagi kehidupan di Bumi. Tidak hanya sinar matahari yang penting bagi kehidupan seperti yang kita kenal, semburan matahari dapat menimbulkan bahaya besar bagi teknologi yang menjadi andalan umat manusia. Ini termasuk komunikasi radio, satelit, jaringan listrik, dan penerbangan luar angkasa manusia.
Dan dalam beberapa dekade mendatang, Low-Earth Orbit (LEO) diharapkan menjadi semakin ramai karena stasiun ruang angkasa komersial dan bahkan wisata ruang angkasa menjadi kenyataan. Dengan meningkatkan pemahaman kita tentang proses yang mendorong semburan matahari, kita akan dapat memprediksi dengan lebih baik kapan hal itu terjadi dan bagaimana hal itu akan berdampak pada Bumi, pesawat ruang angkasa, dan infrastruktur di LEO.
Seperti yang dikatakan Chris St. Cyr, ilmuwan proyek Solar Orbiter di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA, dalam siaran pers NASA baru-baru ini:
“Tujuan kami adalah untuk memahami bagaimana Matahari bekerja dan bagaimana hal itu memengaruhi lingkungan luar angkasa sampai pada tingkat yang dapat diprediksi. Ini benar-benar ilmu yang didorong oleh rasa ingin tahu. ”
Kedua misi akan fokus pada atmosfer luar dinamis Matahari, atau dikenal sebagai korona. Saat ini, banyak perilaku lapisan Matahari ini tidak dapat diprediksi dan tidak dipahami dengan baik. Misalnya, ada apa yang disebut "masalah pemanasan koronal", di mana korona Matahari jauh lebih panas daripada permukaan matahari. Lalu ada pertanyaan tentang apa yang mendorong pencurahan konstan bahan surya (alias. Angin matahari) ke kecepatan tinggi.
Eric Christian, seorang ilmuwan peneliti pada misi Parker Solar Probe di NASA Goddard, menjelaskan:
"Parker Solar Probe dan Solar Orbiter menggunakan berbagai jenis teknologi, tetapi - sebagai misi - semuanya akan saling melengkapi. Mereka akan mengambil gambar korona Matahari pada saat yang sama, dan mereka akan melihat beberapa struktur yang sama - apa yang terjadi di kutub Matahari dan seperti apa struktur yang sama itu di khatulistiwa. "
Untuk misinya, Parker Solar Probe akan lebih dekat ke Matahari daripada pesawat ruang angkasa mana pun dalam sejarah - sedekat 6 juta km (3,8 juta mi) dari permukaan. Ini akan menggantikan rekor sebelumnya 43,432 juta km (~ 27 juta mi), yang didirikan oleh probe Helios B pada tahun 1976. Dari posisi ini, Parker Solar Probe akan menggunakan empat rangkaian instrumen ilmiahnya untuk menggambarkan angin matahari dan mempelajari medan magnet, plasma, dan partikel energetik Matahari.
Dengan melakukan itu, penyelidikan akan membantu memperjelas anatomi sebenarnya dari atmosfer luar Matahari, yang akan membantu kita untuk memahami mengapa korona lebih panas daripada permukaan Matahari. Pada dasarnya, sementara suhu di korona dapat mencapai setinggi beberapa juta derajat, permukaan matahari (alias. Photosphere), mengalami suhu sekitar 5538 ° C (10.000 ° F).
Sementara itu, Solar Orbiter akan mencapai jarak sekitar 42 juta km (26 juta mi) dari Matahari, dan akan mengasumsikan orbit yang sangat miring yang dapat memberikan gambar langsung pertama kalinya dari kutub Matahari. Ini adalah area lain dari Matahari yang belum dipahami para ilmuwan dengan baik, dan studi tentang itu bisa memberikan petunjuk berharga tentang apa yang mendorong aktivitas dan letusan konstan Matahari.
Kedua misi juga akan mempelajari angin matahari, yang merupakan pengaruh Matahari yang paling luas di tata surya. Uap gas bermagnet ini mengisi Tata Surya bagian dalam, berinteraksi dengan medan magnet, atmosfer, dan bahkan permukaan planet. Di sini di Bumi, inilah yang bertanggung jawab atas Aurora Borealis dan Australis, dan juga dapat bermain malapetaka dengan satelit dan sistem kelistrikan pada waktu-waktu tertentu.
Misi sebelumnya telah membuat para ilmuwan percaya bahwa korona berkontribusi pada proses yang mempercepat angin matahari ke kecepatan tinggi. Ketika partikel bermuatan ini meninggalkan Matahari dan melewati korona, kecepatannya secara efektif berlipat tiga. Pada saat angin matahari mencapai pesawat ruang angkasa yang bertanggung jawab untuk mengukurnya - 148 juta km (92 juta mi) dari Matahari - ia memiliki banyak waktu untuk bercampur dengan partikel lain dari ruang angkasa dan kehilangan beberapa fitur penentu.
Dengan diparkir sangat dekat dengan Matahari, Parker Solar Probe akan dapat mengukur angin matahari seperti saat terbentuk dan meninggalkan korona, sehingga memberikan pengukuran angin matahari paling akurat yang pernah direkam. Dari perspektifnya di atas kutub matahari, Solar Orbiter akan melengkapi studi Parker Solar Probe tentang angin matahari dengan melihat bagaimana struktur dan perilaku angin matahari bervariasi di lintang berbeda.
Orbit unik ini juga akan memungkinkan Orbiter Matahari untuk mempelajari medan magnet Matahari, karena beberapa aktivitas magnetik Matahari yang paling menarik terkonsentrasi di kutub. Medan magnet ini sangat luas karena angin matahari, yang menjangkau ke luar untuk menciptakan gelembung magnetik yang dikenal sebagai heliosphere. Di dalam heliosphere, angin matahari memiliki efek mendalam pada atmosfer planet dan keberadaannya melindungi planet-planet dalam dari radiasi galaksi.
Meskipun demikian, masih belum sepenuhnya jelas bagaimana medan magnet Matahari dihasilkan atau terstruktur jauh di dalam Matahari. Tetapi mengingat posisinya, Solar Orbiter akan dapat mempelajari fenomena yang bisa mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana medan magnet Matahari dihasilkan. Ini termasuk suar matahari dan ejeksi massa koronal, yang disebabkan oleh variabilitas yang disebabkan oleh medan magnet di sekitar kutub.
Dengan cara ini, Parker Solar Probe dan Solar Orbiter adalah misi gratis, mempelajari Matahari dari berbagai sudut pandang untuk membantu menyempurnakan pengetahuan kita tentang Matahari dan heliosfer. Dalam prosesnya, mereka akan memberikan data berharga yang dapat membantu para ilmuwan untuk menangani pertanyaan lama tentang Matahari kita. Ini dapat membantu memperluas pengetahuan kita tentang sistem bintang lain dan bahkan mungkin menjawab pertanyaan tentang asal usul kehidupan.
Sebagaimana Adam Szabo, seorang ilmuwan misi untuk Parker Solar Probe di NASA Goddard, menjelaskan:
“Ada pertanyaan yang telah mengganggu kami sejak lama. Kami mencoba menguraikan apa yang terjadi di dekat Matahari, dan solusi yang jelas adalah pergi saja ke sana. Kita tidak bisa menunggu - bukan hanya saya, tetapi seluruh komunitas. "
Pada waktunya, dan dengan pengembangan bahan-bahan canggih yang diperlukan, kita bahkan mungkin dapat mengirim probe ke Matahari. Tetapi sampai saat itu, misi ini merupakan upaya paling ambisius dan berani untuk mempelajari Matahari sampai saat ini. Seperti banyak inisiatif berani lainnya untuk mempelajari Tata Surya kita, kedatangan mereka tidak akan segera datang!
