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10 fatti stellari sulla missione della NASA verso il sole
A volte, la NASA viene dimenticata nel bel mezzo di notizie spaziali entusiasmanti da parte di aziende private. L'organizzazione governativa che non è stata sulla Luna dagli anni '70 può sembrare insignificante accanto agli ambiziosi obiettivi di viaggiare su Marte di compagnie come SpaceX. Ma una nuova sonda riporta la NASA sulla prima pagina della sezione news dello spazio.
La sonda solare Parker è progettata per viaggiare per milioni di chilometri e avvicinarsi al Sole rispetto a qualsiasi veicolo spaziale della storia. Lungo la strada, riceverà aiuti di gravità da Venere, diventerà sia l'oggetto più veloce e più autonomo mai realizzato dall'umanità, e virtualmente trasporterà più di un milione di passeggeri.
Ecco 10 fatti stellari sulla missione della NASA al Sole.
10 obiettivi per "Toccare il sole"
La sonda solare Parker ha la missione di fare ciò che nessun altro oggetto creato dall'uomo ha mai fatto, vale a dire, per sondare l'atmosfera esterna del Sole. Un riassunto ufficiale della NASA recita: "Questa estate, l'umanità intraprende la sua prima missione per toccare il Sole".
La sonda è progettata non solo per scoprire i misteri del Sole ma anche per sviluppare una migliore comprensione di come il Sole influenza il campo magnetico della Terra. L'importanza di questo è difficile da esagerare in quanto le tecnologie influenzate dal Sole diventano più prevalenti. La missione aumenterà anche la nostra capacità di esplorare il sistema solare.
Questa prima visita in assoluto a una star risponderà a domande in sospeso creando al contempo nuove domande.
9 Sforzo di 50 anni
Il lancio di agosto 2018 segna il culmine di oltre 50 anni di teorizzazione e pianificazione.
La comunità scientifica apprese della temperatura di milioni di gradi della corona negli anni '40 e verificò l'esistenza del vento solare negli anni '60. Tuttavia, non ci sono state risposte sul perché la temperatura della corona sia così calda o che cosa acceleri il vento solare. Le risposte a queste domande possono essere ottenute solo attraverso il contatto effettivo con la corona.
L'idea di prendere una misura reale fu proposta per la prima volta nel 1958. Diversi veicoli spaziali si sono avvicinati al Sole negli anni successivi, ma nessuno si è avvicinato alla destinazione obiettivo della sonda Parker. Diverse altre missioni pianificate sono state demolite nel corso degli anni a causa di vincoli di bilancio e lo sforzo attuale è stato posticipato più volte.
Più di mezzo secolo di lavoro sarà realizzato da Parker Solar Probe.
8 Primo veicolo spaziale intitolato a una persona vivente
La NASA ha nominato navicella spaziale dopo pianeti, divinità greche e persino un demone Signore degli Anelli. Ma non ha mai concesso quell'onore a nessun individuo vivente, fino ad ora.
Nato nel 1927, il Dr. Eugene Parker ha intrapreso una carriera in fisica che ha portato a numerosi premi. I suoi trofei scientifici includono la National Medal of Science, la medaglia d'oro della Royal Astronomical Society, il Kyoto Prize e molti altri. Oltre alla sua eccellenza generale, Parker è stata una forza trainante dietro diverse teorie importanti sul Sole.
Negli anni '50 Parker sviluppò una complessa teoria su come le stelle emanano l'energia solare. Ha coniato il termine "vento solare" per descrivere la cascata di energia emessa dal Sole e ha sviluppato una teoria sul perché la corona del Sole sia più calda della superficie della stella. La sua ricerca è stata strumentale per la comprensione scientifica della complessa relazione tra la Terra e il Sole.
La NASA rinominerà spesso le missioni dopo i lanci di successo, ma nel caso di Parker prese una decisione per onorarlo prima del decollo. La sonda solare Parker sarà la prima sonda che porta il nome di una persona vivente a lasciare l'orbita terrestre.
7 Vento Solare
Il vento solare svolge un ruolo chiave nello scopo della missione. Questo vento che ha origine nella corona del Sole vola nello spazio a velocità variabili fino a 1,6 milioni di chilometri all'ora (1 milione di mph).
A differenza del vento sulla Terra, le alte temperature della corona del Sole influenzano la gravità in modo tale che il vento fuoriesce dalla stella e continua nello spazio. Quando il vento raggiunge la Terra, è pronto a causare danni significativi.
Gli obiettivi scientifici primari della missione sono quasi interamente centrati su questioni relative al vento solare. In particolare, gli scienziati sperano di scoprire come viene riscaldata la corona solare e quali sono le cause dell'aumento del vento solare.
Proprio come ci sono cose che non possono essere apprese sui tornado senza entrare dentro di loro, il Sole contiene misteri sul vento solare che possono essere trovati solo alla fonte. Gli scienziati della NASA sperano che il vento solare sarà molto meno misterioso quando la missione della sonda sarà completata nel 2025.
6 Il sole è davvero difficile da raggiungere
Nonostante l'incredibile scienza alla base della sonda solare Parker, la missione avrà notevoli difficoltà a raggiungere il sole. Una missione su Marte sarà difficile da realizzare, ma il fabbisogno energetico per raggiungere il Sole è 55 volte maggiore rispetto al viaggio interplanetario relativamente facile.
Il Sole è una distanza media di 150 milioni di chilometri (93 milioni di mi) di distanza dalla Terra, ma la distanza da sola non è il problema. La velocità non è nemmeno il principale colpevole, almeno non nel modo in cui si potrebbe pensare.
La Terra viaggia a circa 108.000 chilometri all'ora (67.000 mph) ed è quasi sempre allineata lateralmente con il Sole. Una sonda dalla Terra lanciata verso il Sole continuerebbe a spostarsi lateralmente e mancherà del tutto al bersaglio. La soluzione è eliminare il movimento laterale, ma ciò richiede il lancio della sonda all'indietro tanto velocemente quanto la Terra si sta muovendo in avanti.
I requisiti di navigazione sono solo metà della battaglia in quanto l'ingresso nella corona esterna del Sole richiede anche un'immensa schermatura del calore.La sonda solare Parker affronta entrambi questi dilemmi.
5 Gravity Assist di Venus
Gli scienziati della NASA risolveranno il problema della velocità laterale della sonda rispetto al Sole in incrementi. Per portare a termine il lavoro, il team della missione ha escogitato una soluzione che è effettivamente fuori dal mondo.
Oltre a utilizzare potenti missili, la sonda solare Parker riceverà aiuti gravitazionali dal pianeta Venere. Quando la sonda si avvicina a Venere, userà la gravità del pianeta per rallentare e avvicinarsi al Sole. Ciò avverrà sette volte nell'arco di sette anni finché la sonda non cancella abbastanza velocità laterale per consentirgli di raggiungere il Sole.
La necessità di utilizzare Venere per il viaggio governa persino la data di lancio, una finestra quotidiana di due ore che dura circa due settimane durante l'estate, quando i due pianeti sono in stretto allineamento.
4 oggetti artificiali più veloci nella storia
Gli aiuti gravitazionali forniti da Venus diminuiranno la velocità laterale della sonda ma aumenteranno la sua velocità complessiva. La velocità finale non è nulla da ridire. Infatti, alla fine del suo viaggio, la sonda viaggerà a 692.000 chilometri all'ora (430.000 mph), più veloce di qualsiasi oggetto mai costruito dagli umani.
Per fare un paragone, l'oggetto artificiale più veloce fino ad oggi è la sonda spaziale Juno che ha una velocità massima di 266.000 chilometri all'ora (165.000 mph). La sonda Voyager 1 che ha lasciato il sistema solare dopo un viaggio di 35 anni viaggia a circa 61.000 chilometri all'ora (38.000 mph). La sonda solare Parker raggiungerà una velocità massima più del doppio rispetto a quella di Giunone e 11 volte quella della Voyager 1.
Per fare un confronto più terreno, è abbastanza veloce per viaggiare da Philadelphia a Washington, DC, in un secondo.
3 scudo termico
La schermatura del calore sulla sonda non è meno impressionante della sua velocità massima. Una protezione di 2,4 metri (8 piedi) di diametro è posizionata nella parte anteriore della sonda per proteggere gli strumenti e riflettere il calore nella direzione opposta. Lo scudo è costituito da un pezzo di schiuma di carbonio spessa 11,4 centimetri (4,5 pollici) circondato su entrambi i lati da pannelli appositamente progettati in composito carbonio-carbonio surriscaldato. Complessivamente, lo scudo pesa solo 73 chilogrammi (160 libbre).
La differenza tra temperatura e calore è anche essenziale per capire come funziona lo scudo termico. La temperatura si riferisce a una misurazione, mentre il calore è il trasferimento di energia. La temperatura nella corona del Sole è di 1,1-1,7 milioni di gradi Celsius (2-3 milioni di ° F), ma il calore può essere sopravvissuto a causa della spaziatura libera delle particelle di plasma.
"Sono molto calde, ma non ne stiamo toccando molte", ha dichiarato l'ingegnere capo Betsy Congdon. "È un po 'come quando metti la tua mano in un forno e il forno potrebbe essere a [204 o 260 gradi Celsius (400 o 500 ° F)], ma la tua mano non lo è."
La schermatura termica consentirà alla sonda di volare nella corona esterna del Sole senza sciogliersi.
2 Veicoli spaziali più autonomi di sempre
Uno dei motivi per cui la schermatura può gestire il calore della corona è il software altamente automatizzato. La Terra e il Sole hanno un gap di comunicazione unidirezionale di circa otto minuti, eppure la sonda avrà solo decine di secondi per effettuare le necessarie correzioni in tempo reale. La programmazione dell'automazione consente alla sonda di effettuare modifiche in modo sicuro durante questo periodo di tempo critico.
La sonda è programmata con ogni scenario che gli scienziati sono stati in grado di concepire. Di conseguenza, lo schermo termico della sonda dovrebbe essere in grado di ruotare secondo necessità e persino cambiare la direzione della sonda da sola.
Nicola Fox, scienziato del progetto presso l'Applied Physics Laboratory della Johns Hopkins University, definisce la sonda solare Parker "la navicella più autonoma che abbia mai volato".
1 carico unico
Una missione come questa non può essere intrapresa con molto peso, eppure la sonda solare Parker trasporterà il carico umano - virtualmente.
Nel marzo 2018, la NASA invitò il pubblico a presentare i propri nomi da includere su una scheda di memoria a bordo della sonda. William Shatner, l'attore che interpretava il capitano Kirk Star Trek, ha partecipato all'azione come portavoce e ha creato un video invitando il pubblico a presentare i loro nomi. Quando tutto è stato detto e fatto, più di 1,1 milioni di persone, tra cui Shatner, hanno richiesto e ricevuto i loro biglietti virtuali a bordo della sonda.
"E 'giusto che la missione intraprenda uno dei viaggi di esplorazione più estremi mai affrontati da un oggetto creato dall'uomo, la navicella porterà anche il nome di così tante persone che lo stanno incoraggiando", ha detto lo scienziato del progetto Nicola Volpe.