Come la sonda solare Parker della NASA fa la storia

NASALa Parker Solar Probe, lanciata cinque anni fa, ha ottenuto risultati notevoli, tra cui diventare la prima navicella spaziale a “toccare il sole”. Ha raccolto dati vitali sull’atmosfera superiore del sole e sul vento solare, rompendo la velocità e la distanza nel processo. La missione riflette decenni di innovazione e continuerà a far progredire la nostra comprensione della relazione del Sole con la Terra.

Il 12 agosto 2018, cinque anni fa questa settimana, la sonda solare Parker della NASA è decollata su un potente razzo Delta 4 dalla Cape Canaveral Space Force Station. Il lancio prima dell’alba nei cieli sopra la costa della Florida ha segnato l’inizio di una missione rivoluzionaria per svelare i segreti del vento solare e il culmine di decenni di sviluppo per creare un esploratore robotico in grado di sopportare il calore e le radiazioni il più vicino possibile Sole come nessun altro veicolo spaziale prima.

I progetti per la “sonda solare” iniziarono a prendere forma nel 1962, appena quattro anni dopo che lo Space Studies Board del National Research Council propose per la prima volta una missione per esplorare l’ambiente vicino al sole. Ma la tecnologia per realizzare uno sforzo così audace, in particolare i componenti fisici di un efficace scudo termico, non era disponibile, fino ad ora.

Sviluppo e design del messaggio

I progressi fisici negli anni ’70 hanno permesso alla NASA di iniziare a prendere in considerazione passaggi ravvicinati abbastanza vicini all’atmosfera per campionare direttamente l’atmosfera superiore del Sole – la corona – e il vento solare. La definizione iniziale della scienza della missione è stata formata in un seminario del 1978 presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA.Laboratorio di propulsione a reazione), ma i mezzi per portare a termine la missione richiederebbero decenni per essere messi insieme, con il JPL e il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) che hanno sviluppato concetti per uno skimmer solare a propulsione nucleare tra il 1982 e il 2005.

evoluzione del veicolo spaziale: I progetti delle sonde solari sono cambiati nel corso dei decenni, sulla base delle tecnologie e dei piani di missione dell’epoca. La direttiva della NASA per un veicolo spaziale per girare intorno al sole ha portato alla progettazione della missione Parker Solar Probe, che questa settimana celebra cinque anni nello spazio. Credito: NASA/Johns Hopkins APL

Nel 2007, la NASA ha chiesto ad APL di fare un brainstorming su un concetto per un veicolo spaziale che potesse essere comodo per i raggi del sole, e da quello – con il giusto mix di tecnologie innovative di schermatura termica e design intelligente della missione – ha sviluppato la missione Parker Solar Probe che ora è la missione della sonda solare . prima metà del decennio.

“Non importa come sembri, il fulcro della missione è sempre stato un incontro ravvicinato con il sole”, ha affermato Jim Kinnison, ingegnere di sistema per la missione Parker Solar Probe presso APL. “Ci sono voluti un significativo sviluppo tecnologico, un design innovativo della missione e un piano ingegneristico per ridurre i rischi, e ora il team Parker sta realizzando una visione dell’esplorazione ambientata all’alba dell’era spaziale”.

Successi e scoperte

Dopo cinque anni di volo Gli spazi più caldi e polverosi Dal sistema solare interno, la Parker Solar Probe – che nel 2021 diventa la prima navicella spaziale a “toccare il sole” – non solo sopravvive, ma prospera. Il veicolo spaziale ha restituito più del doppio della quantità di dati che gli scienziati si aspettavano, rendendo le scoperte cruciali per la comprensione fonte Caratteristiche del vento solare. Il veicolo spaziale ha recentemente completato la sua sedicesima orbita scientifica, delle 24 pianificate durante la missione iniziale. E il 21 agosto Parker passerà la foto Venere per assistere la gravità, un movimento che stringerebbe la sua orbita attorno al sole e gli consentirebbe di effettuare misurazioni della superficie e dell’atmosfera di Venere.

Protezione della sonda: Gli ingegneri del Johns Hopkins Applied Physics Laboratory preparano il sistema di protezione termica Parker Solar Probe – una tecnologia abilitata alla missione – per i test dell’ambiente spaziale in una camera a vuoto termico presso il Goddard Space Flight Center della NASA, nel Maryland, nel gennaio 2018. Credito: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Grazie a quell’assistenza gravitazionale, il 27 settembre, Parker Solar Probe viaggerà a 394,742 miglia all’ora mentre si avvicina a 4,5 milioni di miglia dalla superficie del sole, battendo il proprio record di velocità e distanza intorno al sole. Alla fine arriverà a soli 3,8 milioni di miglia dal sole, accelerando a 430.000 miglia all’ora, nel dicembre 2024.

Risultati e scoperte Un vero e proprio veicolo spaziale Parker Solar Probe viene preparato per il lancio nella camera bianca dell’Astrotech Space Operations di Titusville, in Florida, nel luglio 2018. Credito: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

Impatto e prospettive future

“Siamo in un’età d’oro per l’esplorazione dell’eliofisica”, ha affermato Nour El-Rawafi, scienziato del progetto Parker Solar Probe presso APL. “In soli cinque anni, la Parker Solar Probe ha cambiato la nostra comprensione del sole e delle attività che riguardano e influenzano la vita sulla Terra. Man mano che ci avviciniamo sempre di più alla superficie solare, impareremo di più sulle proprietà del sole stesso, ma questi dati miglioreranno notevolmente anche la nostra conoscenza della meteorologia spaziale e la nostra capacità di vivere e lavorare nello spazio”.

La Parker Solar Probe è stata sviluppata come parte del programma Living With a Star della NASA per esplorare gli aspetti del sistema Sole-Terra che influenzano direttamente la vita e la società. Il programma Living With a Star è gestito dal Goddard Space Flight Center dell’agenzia a Greenbelt, nel Maryland, per il Science Mission Directorate della NASA a Washington. APL ha progettato, costruito e gestito il veicolo spaziale e gestisce la missione per la NASA.