Bu NASA Uzay Aracı, Güneşe Her Zamankinden Daha Fazla Yakınlaşacak

1958’de NASA’nın kurulmasından kısa bir süre sonra, ülkenin en iyi bilim insanları yepyeni uzay ajansının takip etmesi gerektiğini düşündükleri görevlerin bir listesini hazırladılar. Öneriler başörtülüydi, bu noktada sadece üç uydu başlatılmıştı. Araştırmacılar, evrenin en uzak yıldızlarını, güneş sisteminin diğer gezegenlerine, ayın yüzeyinde insanları inişe geçirme girişimlerine girebilecek sondaları araştırabilecek Dünya’yı çevreleyen bir teleskop önermişlerdi.

Zamanla, bu hayallerin her biri gerçek oldu – Hubble Uzay Teleskobu , ikiz Voyager  uzay aracı, Apollo programı . Biri hariç hepsi : Güneşe, Dünya’nın ışığının ve sıcaklığının kaynağına, ayrıca uydularımızı bozabilecek ve elektrik şebekemizi kızarttırabilecek güneş fırtınalarına yakından bakma çabası.

Teknolojinin, bilimsel teçhizatı güneşin vahşi ışınlarından icat edilmek üzere korumak için on yıllar aldı.

Yakın tarihte, 1958’de öngörülenin aksine bir uzay aracı, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde steril bir odada oturdu . Yan panelleri iç çalışmalarını açığa çıkarmak için açıktı – elektronik kutular, bir itici tank, güneşin manyetik alanını ölçmek ve fırtınalı atmosferinin görüntülerini yakalamak için aletler. Uzay aracının ısı kalkanı, “SADECE DENETİMDEN KOLAY” ve “DOĞRUDAN GÜNEŞLENMEMEYE MARUZ BIRAKMAYI” yazan büyük kırmızı bir yazıyla kaplanmış ayrı bir konteynere yerleştirildi.

Uyarılara dikkat ederek, mühendis Curtis Wilkerson güldü. Bu yaz, Parker Solar Probe , Washington’un New York’tan yaklaşık bir saniyede alabileceği kadar hızlı bir şekilde 450.000 mil hızla güneşin atmosferinde kaymasını sağlayacak bir yolculuğa çıkacak. Güneşin yüzeyinin 4 milyon milinde uçacak – herhangi bir uzay aracından daha önce yedi kat daha yakın. Bu ısı kalkanı sadece güneş ışığına maruz kalmayacak, aynı zamanda 2.600 derecelik Fahrenheit patlamalarına dayanmalı, aynı zamanda diğer taraftaki aletleri kabaca oda sıcaklığında muhafaza etmelidir.

Bilim ve teknolojideki 60 yıllık ilerlemeden sonra, bu araç yıldızımızın gizemlerini ve Dünya’daki herkesi etkileyebilecek davranışları gözlemleyecektir. Misyonun proje bilimcisi Nicola Fox, “Sonunda güneşe dokunacağız” diyor.

“Ama önce,” Wilkerson, “onu fırlatma rampasına almalıyız” dedi.

Wilkerson, Parker Solar Probe’u oluşturan Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı ile birlikte bir sistem güvence yöneticisidir. Uzay aracı üzerinde çalışan bilim adamlarının ve mühendislerin, onu korumak için protokolleri takip etmelerini sağlamak onun görevidir. Metal nesneler demanyetize olmalı, bu yüzden aletleri etkilemezler. Teknisyenler uzay gemisine şok vermeyecek şekilde statik elektriği kesen saç filesi, eldiven ve toprak bilezik takmalıdır. Sıradan defterler bile yasaklandı – bunun yerine, ziyaretçilere mikroskobik enkaz dökülmemesi için tasarlanmış özel kağıtlar veriliyor. Her ne kadar güneş etrafındaki çevre olsa da, probun yaşamında karşılaşacağı en büyük tehdit dikkatsiz bir insandır.
(İşte burada bir itirafta bulunacağım: Temiz odanın içinde hapşırdım. Bir şeyler ters giderse, mukusum ve ben suçu alırım.)

Wilkerson ve meslektaşları ellerinde güvenilmez insanları (özellikle haydut gazetecileri) kontrol altında tutmak için, APL’nin entegrasyonu ve test lideri Annette Dolbow, Parker Güneş Probu’nu bir araya getirme sürecini denetliyor. Geçtiğimiz aylarda, göz kulaklarının altında, ülkenin dört bir yanındaki laboratuarlarda inşa edilen metal parçalardan oluşan bir koleksiyon, Prius büyüklüğünde, vazo şeklinde bir uzay aracına dönüştü.

Bu süreç, Dolbow’u probun quirk’leriyle yakından tanıştırdı. Onu bir bebekle karşılaştırdı: sevecen ama sürekli endişe sebebini verdi. Bir yandan, güneşten kaçan yüksek enerjili parçacıkların selinden numuneleri toplamak için ısı kalkanının arkasından dışarı çıkacak olan Güneş Probu Kupası gibi özellikler vardır . Dolbow, “Sahip olduğumuz en cesur küçük enstrüman” dedi.

Diğer taraftan, sonda, 5 litre basınçlı su içeren bir radyatör gibi çalışan ve daha önce bir uzay gemisinde kullanılan hiçbir şeye benzemeyen sonda soğutma sistemi var. “Su ve elektronik – iyi arkadaş değiller,” dedi Dolbow.

Dolbow’un ekibi de uzay aracını, uçuş tehlikelerini karşılayabilmesi, pişirilmesi, sallanması ve lazerlerle patlatılması için bir test bataryasına tabi tutuldu.

Geçtiğimiz hafta, sondanın en önemli denemelerinden birini henüz başlattılar: termal vakum testi. Karanlık, 40 metre uzunluğundaki bir oda içinde yedi hafta boyunca, uzay aracı, acı alan soğukluğunu simüle etmek için -292 dereceye kadar soğutulacak, daha sonra en yakın yaklaşımları sırasında yaşayabileceği sıcaklığa orantılı bir şekilde ateşlenecektir. Güneş. Mühendisler uzay aracının donanımını test edecek ve bir dizi zorlanma koşulları altında bir uçuş simülasyonu gerçekleştirecek.

Bununla bittikten sonra, uzay aracı paketlenmeli, Florida’ya gönderilmeli, bir roketin üzerine yerleştirilmeli ve Dünya’yı patlatmalıdır. Venüs tarafından geçmek, güneş etrafında 24 yumurta şeklindeki yörüngenin içine atlamak için gereken bir yerçekimi artışı alacaktır. Her bir yakın yaklaşımla, prob, güneşin atmosferi boyunca, korona denilen uçacak.

Bu anlarda, bir ansiklopedinin kalınlığına ilişkin karbon kompozit ısı kalkanı, uzay aracı ile ütüyü eritecek kadar sıcak olan sıcaklıklar arasında yer alacak.

Goddard’daki fizikçi ve Parker Solar Probe’un ana enstrümanlarından biri için müdür yardımcısı olan Eric Christian, “Bu teknoloji 30 yıl önce mevcut değildi” dedi.

Neden tüm bu çabayı sadece güneşe yakın uçmak için harcıyorsunuz? Bir çok Yunan efsanesi bize karşı bir uyarıda bulundu? Christian’ın açıkladığı gibi, hikaye, koronadan gelen yüklü parçacıkların güneş rüzgarını ses hızından daha hızlı gerçekleştiren ilk kişi olan Eugene Parker adlı genç bir güneş bilimcisi ile başlıyor. 1950’lerde yayınlanan bu bulgu, başlangıçta astrofizik topluluk tarafından reddedildi – ancak doğrudan gözlemler bunu doğruladı.

Christian, “Güneş rüzgârının hızlanması“ güneş hakkındaki temel bilim sorularından ”biri olmaya devam ediyor. Bu gizemli sır, NASA’nın yıldızımızı keşfetmek için neden bu kadar istekliydi, ve uzay ajansı, şimdi 90 olan Parker’ın ardından güneş sondasını adlandırma konusunda eşi görülmemiş bir adım atmıştı. Başka bir uzay aracı hiç bir canlıya hiç isim vermedi.

Prob ayrıca iki ilgili gizemi de araştıracaktır: Güneşin atmosferi neden yüzeyinden daha sıcaktır? Ve yüksek enerjili parçacıklar koronadan ve uzaya nasıl yayılır?

Christian, “Bunlar 93 milyon milden yanıtlamaya çalıştığımız sorular.” Dedi. “Ama gerçek şu ki, neler olduğunu gerçekten anlamak için eylemin olduğu yere gitmelisiniz.”

Cevaplar Dünyadaki yaşamla yakından ilgilidir. Güneş atmosferindeki bozulmalar, koronal kütle atımları denilen ve güneş patlaması olarak bilinen radyasyon patlamaları gibi büyük miktarda iyonize gaz patlamasına neden olabilir. CME’ler gezegenimizin manyetosferiyle etkileştiğinde, zeminde dolaşabilecek ve güç şebekelerini koparabilen elektrik akımlarına neden olurlar. Bu arada, güneş patlamaları radyo iletişimini engelleyebilir ve Dünya’nın manyetik alanı tarafından korunmasız olan uzay-uzay astronotlarında radyasyon zehirlenmesine neden olabilir. Bu olayları tahmin etmek, bilim adamlarının gökteki füzyon reaktörünün karmaşık fiziğini bulmasını gerektirecektir.

“İnsanlar unutuyor,” dedi Christian, “ama güneş değişken bir yıldız.”

Dünyadan, sıcak, tek renkli bir küre gibi görünebilir. Fakat resimdeki Hıristiyan boyalar, Van Gogh’un üreteceği bir şeye benziyor: Güçlü radyasyon jetleri atmosferin dışına çıkıyor. Manyetik döngüler olarak adlandırılan plazmanın uzun kirpikleri yüzeye yayılır. Süper sıcak gaz patlayan baloncuklar, içeriklerini gökyüzüne yayıyor.

“Bu gerçekten dinamik bir yer,” dedi Christian. “Şimdi sonunda oraya gidiyoruz” dedi.

Düzeltme: Bu hikayenin önceki bir sürümü, probun güneş panellerinin termal vakum odasında test edileceğini yanlış bir şekilde belirtti. Ek olarak, güneş probunun ısı kalkanı 3,000 değil, 2600 F dereceye kadar sıcaklıklara dayanabilir.