Parker Solar Probe: NASAs rumsonde til Solens ydre korona
Parker Solar Probe er en NASA-rumsonde, der er på vej mod Solens ydre korona. Den vil nå op til 8,86 solradius (6,2 millioner kilometer eller 3,85 millioner miles) fra Solens "overflade" og er på nuværende tidspunkt den hurtigste rumsonde, der nogensinde er bygget, og vil ved den tætteste indflyvning bevæge sig så hurtigt som 700.000 km/t (430.000 mph).
Mission og formål
Parker Solar Probe blev skudt op 12. august 2018 fra Cape Canaveral med en Delta IV Heavy-raket og er designet til at flyve tættere på Solen end nogen tidligere sondes. Missionens primære mål er at forstå to af Solfysikkens store gåder:
- Hvorfor er Solens korona meget varmere end fotosfæren (Solens "overflade")?
- Hvordan accelereres solvinden — den strøm af ladede partikler, der fylder solsystemet?
For at nå disse mål måler sondens instrumenter både felter, partikler og billeder af koronaen tæt på kilden til disse fænomener.
Instrumenter
Parker bærer fire hovedinstrumentpakker, hver med specifikke opgaver:
- FIELDS – måler elektriske og magnetiske felter, radiobølger og plasma-bølger.
- SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) – tæller og måler egenskaberne hos elektroner, protoner og alfapartikler i solvinden.
- WISPR (Wide-field Imager for Parker Solar Probe) – tager billeder af koronaen og strukturer i solvinden fra en relativt tæt position.
- ISʘIS (Integrated Science Investigation of the Sun) – måler højenergi-partikler og studerer, hvordan partikler accelereres ved Solen.
Teknologi og varmeskjold
For at kunne overleve de ekstreme forhold nær Solen er Parker udstyret med et avanceret varmeskjold (Thermal Protection System, TPS). Skjoldet er et cirka 11,4 cm tykt carbon-komposit-panel dækket af en hvid keramisk belægning, som reflekterer varme. Selv når skjoldets solside opvarmes til tusinder af grader, holdes instrumenterne bag skjoldet ved omtrent stuetemperatur.
Bane, hastighed og manøvrer
Sonden bruger gentagne gravitationsassist fra Venus til gradvist at skrue sin bane ned mod Solen og nå meget lave perihelion-distancer. Under de tætteste passager når Parker enorme hastigheder — op til cirka 700.000 km/t — hvilket gør den til den hurtigste menneskeskabte genstand nogensinde.
Vigtige opdagelser og resultater
Parker Solar Probe har allerede leveret banebrydende data, som ændrer vores forståelse af Solens nærmiljø. Blandt de vigtigste resultater er:
- Magnetiske "switchbacks" — hurtige, pludselige vendinger i det magnetiske felt og i solvindens flow, som kan spille en rolle i transport af energi fra Solen.
- Krydsning af Alfvén-grænsen — sondens målinger har vist, at grænsen mellem coronaens magnetisk dominerede region og den interplanetariske solvind er mere kompleks og variabel end tidligere antaget.
- Observationer af støv og fordampning tæt på Solen — data viser processer hvor støvpartikler danner, ændres eller fordampes i de varme omgivelser tæt på Solen.
Organisation og navn
Missionen er ledet af Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) på vegne af NASA, med instrumentteams fra en række forskningsinstitutioner. Sonden er opkaldt efter solfysikeren Eugene Parker — det er første gang, NASA har navngivet en mission efter en levende person ved opsendelsen.
Fremtid og betydning
Parker Solar Probe forventes at fortsætte med at flyve tæt på Solen gennem adskillige passager, hver gang indsamle mere data for at hjælpe forskere med at løse gåder om koronaens opvarmning, acceleration af solvinden og oprindelsen af energirige partikler, der påvirker rummet omkring Jorden. Resultaterne fra missionen har direkte relevans for rumvejrforudsigelser, som påvirker satellitter, kommunikation og astronauter.
Oversigt
Den blev lanceret den 12. august 2018. Det var første gang, at et NASA-rumfartøj blev opkaldt efter en levende person, til ære for fysikeren Eugene Parker.
Et hukommelseskort med navnene på over 1,1 millioner mennesker blev monteret på en plakette og installeret under rumfartøjets højforstærkningsantenne den 18. maj 2018.
Kortet indeholder også billeder af Parker, der er professor emeritus ved University of Chicago, og en kopi af hans videnskabelige artikel fra 1958.
Særlig materialeteknologi
Da sonden vil være så tæt på solen, vil den opleve meget høje temperaturer. For at sikre, at sonden ikke bliver beskadiget af det varme miljø, måtte ingeniørerne konstruere et særligt skjold for at beskytte de følsomme komponenter på sonden. Skjoldet består af fem lag. Det yderste lag er et hvidt keramisk lag, som reflekterer solens stråler. Ved at reflektere strålerne forhindrer det skjoldet i at varme for meget op. Det andet lag er et barrierelag, som forbinder det keramiske lag med det midterste lag. Det midterste lag er et kulstof-kulstoflag, som er meget let og stærkt. Det er med til at holde skjoldet i ét stykke. Det fjerde lag er et kulstofskum, som er meget let og ikke leder varme godt. Dette er igen med til at holde temperaturen lav. Det femte og sidste lag er et andet kulstoflag, som gør hele skjoldet stift nok til rumflyvning.
Da sonden blev opsendt fra en raket, var det meget vigtigt at minimere dens vægt. Hvis den var for tung, ville raketten ikke kunne opsende den langt nok til at fuldføre sin mission. På grund af de velkonstruerede materialer i skjoldet vejer hele skjoldet kun 73 kg. Det er omtrent den samme vægt som et gennemsnitligt voksent menneske.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er Parker Solar Probe?
A: Parker Solar Probe er en NASA-robotrumsonde på vej mod Solens ydre korona.
Spørgsmål: Hvor tæt vil den komme på Solens overflade?
A: Den vil nå op til 8,86 solradius (6,2 millioner kilometer eller 3,85 millioner miles) fra Solens "overflade".
Spørgsmål: Er det i øjeblikket det hurtigste rumfartøj, der nogensinde er bygget?
A: Ja, det er i øjeblikket det hurtigste rumfartøj, der nogensinde er bygget, og det vil ved den tætteste indflyvning rejse så hurtigt som 700 000 km/t (430 000 mph).
Spørgsmål: Hvilken type mission er Parker Solar Probe på?
Svar: Parker Solar Probe er på en mission for at udforske og studere Solens ydre korona.
Spørgsmål: Hvor blev Parker Solar Probe opsendt fra?
Svar: Parker Solar Probe blev opsendt fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida i august 2018.
Spørgsmål: Hvor længe har den været på rejse?
A: Den har været på rejse siden august 2018 og forventes at afslutte sin mission i 2025.
Spørgsmål: Hvor mange data indsamler den under sin rejse? Svar: Parker Solar Probes indsamler store mængder data om solvinde og andre fænomener i forbindelse med vores stjernes atmosfære under sin rejse rundt om solen.
