Ketika datang untuk menjelajahi Tata Surya kita, ada beberapa misi yang lebih ambisius daripada yang berusaha mempelajari Matahari. Sementara NASA dan badan antariksa lainnya telah mengamati Matahari selama beberapa dekade, sebagian besar misi ini dilakukan di orbit di sekitar Bumi. Sampai saat ini, yang paling dekat dengan penyelidikan yang dilakukan terhadap Matahari adalah Helios 1 dan 2 probe, yang mempelajari Matahari selama tahun 1970-an dari dalam orbit Merkurius di perihelion.
NASA bermaksud mengubah semua itu dengan Parker Solar Probe, wahana antariksa yang baru-baru ini diluncurkan dari Cape Canaveral, yang akan merevolusi pemahaman kita tentang Matahari dengan memasuki atmosfernya (alias. The corona). Selama tujuh tahun ke depan, wahana ini akan menggunakan gravitasi Venus untuk melakukan serangkaian ketapel yang secara bertahap akan membawanya lebih dekat dengan Matahari daripada misi apa pun dalam sejarah luar angkasa!
Pesawat ruang angkasa lepas landas pada pukul 3:31 EDT pada hari Minggu 12 Agustus, dari Space Launch Complex-37 di Stasiun Angkatan Udara Cape Canaveral di atas roket United Launch Alliance Delta IV. Pada pukul 5.33 pagi, manajer operasi misi melaporkan bahwa pesawat ruang angkasa itu sehat dan beroperasi secara normal. Selama minggu depan, ia akan mulai mengerahkan instrumennya dalam persiapan untuk misi sainsnya.
Begitu berada di dalam korona Matahari, Parker Solar Probe akan menggunakan serangkaian instrumen canggih untuk merevolusi pemahaman kita tentang atmosfer Matahari dan asal usul dan evolusi angin matahari. Temuan ini dan lainnya akan memungkinkan para peneliti dan astronom untuk meningkatkan kemampuan mereka dalam meramalkan peristiwa cuaca luar angkasa (seperti solar flare), yang dapat menyebabkan kerusakan pada astronot dan misi yang mengorbit, mengganggu komunikasi radio dan merusak jaringan listrik.
Seperti yang dikatakan Thomas Zurbuchen, administrator asosiasi Direktorat Misi Sains NASA, dalam siaran pers NASA baru-baru ini:
“Misi ini benar-benar menandai kunjungan pertama umat manusia ke sebuah bintang yang akan memiliki implikasi tidak hanya di sini di Bumi, tetapi bagaimana kita lebih memahami alam semesta kita. Kami telah mencapai sesuatu yang beberapa dekade lalu, hidup semata-mata di bidang fiksi ilmiah. "
Misi Parker Probes tentu saja hadir dengan sejumlah tantangan. Selain panas luar biasa yang harus ditanggungnya, ada juga tantangan untuk sampai di sana. Ini disebabkan oleh kecepatan orbit Bumi, yang bergerak mengelilingi Matahari dengan kecepatan 30 km / s (18,64 mps) - atau sekitar 108.000 km / jam (67.000 mph). Membatalkan kecepatan ini dan melakukan perjalanan menuju Matahari akan membutuhkan energi 55 kali lebih banyak daripada yang dibutuhkan oleh sebuah pesawat untuk melakukan perjalanan ke Mars.
Untuk mengatasi tantangan ini, Probe Parker telah diluncurkan oleh roket yang sangat kuat - ULA Delta IV, yang mampu menghasilkan daya dorong 9,700 kN. Selain itu, ia akan mengandalkan serangkaian assist gravitasi (alias. Ketapel gravitasi) dengan Venus. Ini akan terdiri dari probe yang melakukan flybys Matahari, kemudian berputar-putar di sekitar Venus untuk mendapatkan dorongan kecepatan dari kekuatan gravitasi planet, dan kemudian menjepret matahari lagi.
Selama misi tujuh tahun, penyelidikan akan melakukan tujuh bantuan gravitasi dengan Venus dan akan membuat 24 lintasan Matahari, secara bertahap memperketat orbitnya dalam proses. Akhirnya, ia akan mencapai jarak sekitar 6 juta km (3,8 juta mi) dari Matahari dan terbang melalui atmosfernya (alias. Corona), secara efektif mendapatkan lebih dari tujuh kali lebih dekat daripada pesawat ruang angkasa mana pun dalam sejarah. Selain itu, wahana ini akan melaju dengan kecepatan sekitar 692.000 km / jam (430.000 mph), yang akan menetapkan rekor untuk pesawat ruang angkasa yang bergerak paling cepat dalam sejarah.
Selama minggu pertama perjalanannya, pesawat ruang angkasa akan menggunakan antena high-gain dan boom magnetometer, yang menampung tiga instrumen yang akan digunakan untuk mempelajari medan magnet Matahari. Ini juga akan melakukan penyebaran dua bagian pertama dari lima antena medan listriknya (alias. FIELDS instrument suite), yang akan mengukur sifat-sifat angin matahari dan membantu membuat gambar tiga dimensi dari medan listrik Matahari.
Instrumen lain di pesawat ruang angkasa termasuk Wide-Field Imager untuk Parker Solar Probe (WISPR), satu-satunya instrumen pencitraan pesawat ruang angkasa. Instrumen ini akan mengambil gambar struktur skala besar dari korona dan angin matahari sebelum pesawat ruang angkasa terbang melewatinya, menangkap fenomena seperti ejections massa koronal (CME), jet, dan ejecta lainnya dari Matahari.
Ada juga instrumen penyelidikan Solar Wind Electron Alphas and Protons (SWEAP), yang terdiri dari dua instrumen lainnya - Solar Probe Cup (SPC) dan Solar Probe Analyzers (SPAN). Ini akan menghitung partikel paling melimpah di angin matahari - elektron, proton dan ion helium - dan mengukur kecepatan, kepadatan, suhu, dan properti lainnya untuk meningkatkan pemahaman kita tentang angin matahari dan plasma koronal.
Lalu ada Investigasi Sains Terpadu Matahari (ISOIS), yang mengandalkan instrumen EPI-Lo dan EPI-Hi - Instrumen Partikel Energetik (EPI). Dengan menggunakan dua instrumen ini, ISOIS akan mengukur elektron, proton dan ion di berbagai energi untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang dari mana partikel-partikel ini berasal, bagaimana mereka menjadi dipercepat, dan bagaimana mereka bergerak di seluruh Tata Surya.
Selain menjadi wahana antariksa pertama yang menjelajahi korona matahari, Parker Solar Probe adalah wahana antariksa pertama yang dinamai berdasarkan ilmuwan yang hidup - Eugene Parker, ahli fisika yang pertama kali berteori tentang keberadaan angin matahari pada tahun 1958. Sebagai Nicola Fox, wahana pemeriksa ilmuwan proyek di JHUAPL, menunjukkan:
“Menjelajahi korona Matahari dengan pesawat ruang angkasa telah menjadi salah satu tantangan tersulit untuk eksplorasi ruang angkasa. Kami akhirnya akan dapat menjawab pertanyaan tentang korona dan angin matahari yang ditimbulkan oleh Gene Parker pada tahun 1958 - menggunakan pesawat ruang angkasa yang menyandang namanya - dan saya tidak sabar untuk mencari tahu penemuan apa yang kami buat. Sains akan luar biasa. "
Parker ada di tangan untuk menyaksikan peluncuran pesawat ruang angkasa di pagi hari. Selain seperangkat instrumen ilmiah canggih, penyelidikan juga membawa sebuah plakat yang mendedikasikan misi untuk Parker. Plakat ini, yang dilampirkan pada bulan Mei, termasuk kutipan dari fisikawan terkenal - "Mari kita lihat apa yang ada di depan" - dan kartu memori yang berisi lebih dari 1,1 juta nama yang diajukan oleh publik untuk bepergian dengan pesawat ruang angkasa ke Matahari.
Pengujian instrumen akan dimulai pada awal September dan berlangsung sekitar empat minggu, setelah itu Parker Solar Probe dapat memulai operasi sains. Pada tanggal 28 September, ia akan melakukan jalur terbang pertamanya di Venus dan melakukan gravitasi pertamanya dengan membantu planet ini pada awal Oktober. Ini akan menyebabkan pesawat ruang angkasa mengasumsikan orbit Matahari selama 180 hari, yang akan membawanya ke jarak sekitar 24 juta km (15 juta mi).
Pada akhirnya, Parker Solar Probe akan berusaha menjawab beberapa misteri lama tentang Matahari. Misalnya, mengapa korona Matahari 300 kali lebih panas dari permukaan Matahari, yang menggerakkan angin matahari supersonik yang merembes ke seluruh Tata Surya, dan apa yang mempercepat partikel energetik surya - yang dapat mencapai kecepatan hingga setengah kecepatan cahaya - menjauh dari matahari?
Selama enam puluh tahun, para ilmuwan telah merenungkan pertanyaan-pertanyaan ini, tetapi tidak dapat menjawabnya karena tidak ada pesawat ruang angkasa yang mampu menembus korona Matahari. Berkat kemajuan dalam rekayasa termal, Parker Solar Probe adalah pesawat ruang angkasa pertama yang akan dapat "menyentuh" wajah Matahari dan mengungkapkan rahasianya. Pada Desember, pesawat itu akan mengirimkan pengamatan sains pertamanya kembali ke Bumi.
Seperti Andy Driesman, manajer proyek misi Parker Probe di Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins (JHUAPL), menyatakan:
“Peluncuran hari ini adalah puncak dari enam dekade studi ilmiah dan jutaan jam upaya. Sekarang, Parker Solar Probe beroperasi secara normal dan sedang dalam perjalanan untuk memulai misi tujuh tahun sains ekstrem. "
Memahami dinamika Matahari adalah intrinsik untuk memahami sejarah Tata Surya dan munculnya kehidupan itu sendiri. Tetapi sampai sekarang, belum ada misi yang mampu mendekati Matahari dengan cukup untuk mengatasi misteri terbesarnya. Pada saat misi Parker Solar Probe selesai, para ilmuwan berharap telah belajar banyak tentang fenomena yang dapat memunculkan kehidupan, dan mengacaukannya!
