NASA's Parker Solar Probe zal nieuwe gegevens over zonneactiviteit opleveren en ons helpen bij het voorspellen van grote ruimteweergebeurtenissen die van invloed zijn op de aarde. NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

Vier miljoen mijl (of, als u dat liever heeft, 6,44 miljoen kilometer) is een behoorlijke afstand. Het is het equivalent van rond het breedste punt van de aarde rijden, de evenaar, 160 keer achter elkaar.

Dat is ongeveer net zo dicht bij de zon als NASA bereid is zijn nieuwe Parker Solar Probe (PSP) mee te nemen. Gepland om later deze maand te lanceren vanaf het Cape Canaveral Air Force Station, het schip zal gegevens over onze zon verzamelen en hopelijk enkele fundamentele vragen beantwoorden die we er nog over hebben.

Ook de PSP gaat geschiedenis schrijven. Eventueel, zijn baan zal het slechts 3,83 miljoen mijl (6,16 miljoen kilometer) verwijderd zijn van de grote gele ster.

Een dergelijke nabijheid is volledig ongekend. NASA's Helios 2-sonde kwam in 1976 binnen 27 miljoen mijl (43,45 miljoen kilometer) van het oppervlak van de zon. Dat is dichterbij dan enig ander ruimtevaartuig ooit bij dit hemellichaam is gekomen.

Ah, maar records nodigen uit tot uitdagers. De Parker Solar Probe zal ongeveer zeven keer dichterbij komen dan Helios 2. Planeet Aarde en de zon zijn 93 miljoen mijl (150 miljoen kilometer) van elkaar verwijderd. Een NASA-wetenschapper zei dat als de twee lichamen aan weerszijden van een Amerikaans voetbalveld stonden, de missie van de PSP zou het helemaal naar de 4-yard lijn van de zon brengen.

De technologie voor zonne-exploratie heeft een lange weg afgelegd. Toch moeten ingenieurs nog steeds een paar beperkingen in gedachten houden - en het ziet er niet naar uit dat we binnenkort astronauten op een reis naar de zon zullen sturen.

Hoge hitte en het Corona-mysterie

Extreme hitte is de meest voor de hand liggende zorg. De oppervlaktetemperatuur van de zon is een verstikkende 10, 340 graden Fahrenheit (5, 726 graden Celsius). Vreemd genoeg, het gebied rond de zon is nog heter.

Ken je die halo van licht die tijdens een zonsverduistering van achter de maan kruipt? Dat is de corona. Een laag blaarvorming plasma, het vertegenwoordigt het bovenste deel van de atmosfeer van de zon. De corona begint ongeveer 1 300 mijl (2, 100 kilometer) boven het oppervlak en reikt tot ver in de ruimte.

Delen ervan worden heet. Heel heet. In sommige plaatsen, de corona kan 300 keer heter zijn dan het oppervlak. Niemand weet waarom dit is; NASA hoopt dat de Parker Solar Probe enkele aanwijzingen zal vinden.

Ruimtepakken die door NASA-astronauten worden gebruikt, kunnen hen beschermen tegen temperaturen tot 250 graden Fahrenheit (121 graden Celsius). Ruimtereizigers zouden zulke extreme hitte niet tegenkomen totdat ze zich op 4,8 miljoen kilometer afstand van de zon waagden. Voorbij dat punt, de hoge temperaturen zouden de binnenkant van het pak in een dampende ketel veranderen. Verlaat de veiligheid van je schip in een standaard ruimtepak en je zult uitdrogen, flauwvallen en sterven.

Maar dat is allemaal theoretisch. Lang voordat hij bezweek aan de hoge temperaturen, onze onverschrokken zwervers zouden zijn gedood door zonnestraling.

Zoveel straling

De zon zendt een enorme hoeveelheid straling uit, waaronder enkele vormen die we als zichtbaar licht waarnemen. Gevaarlijke soorten straling worden intenser naarmate je dichter bij de zon komt. Hoge radioactiviteitsniveaus in de verre ruimte kunnen in verband worden gebracht met cardiovasculaire problemen. Uit een onderzoek uit 2016 bleek dat astronauten die buiten een lage baan om de aarde waren gevlogen, meer kans hadden om te overlijden aan een hartaanval of beroerte dan hun leeftijdsgenoten die dichter bij de thuisplaneet bleven.

Als je op drift zou worden gestuurd in niets anders dan een gemiddeld NASA-ruimtepak, zonnestraling zou je leven opeisen voordat je het punt halverwege tussen de aarde en de zon had bereikt.

Duidelijk, je zou het beter doen in een ruimteschip. NASA-onderzoeker Eric Christian heeft gezegd dat het ooit mogelijk zou kunnen zijn om een ​​vaartuig te ontwerpen dat menselijke astronauten veilig binnen 4 miljoen mijl (6,4 miljoen kilometer) van de zon zou kunnen brengen. Maar voordat we zelfs maar kunnen nadenken over zo'n risicovolle missie, we moeten zien hoe de Parker Space Probe het doet.

Stof in de (zonne)wind

Om de meeste van zijn instrumenten voor het verzamelen van gegevens te beschermen, de PSP is voorzien van een op maat gemaakt hitteschild, bestaande uit twee carbon-composietplaten, een buitenlaag van reflecterende verf en een lichtgewicht schuimkern. Het schild lijkt meer op een slakkenhuis dan op dat van een schildpad:in plaats van de hele sonde te omhullen, het zit aan de ene kant ervan. Als je naar de zon kijkt, dit "Thermal Protection System" zal de instrumenten erachter beschermen tegen warmtestraling die 475 keer krachtiger zal zijn dan alles wat wordt ervaren door satellieten in een baan om de aarde.

Om de PSP zijn werk te laten doen, het thermische beschermingssysteem moet voortdurend naar de zon zijn gericht. Boegschroeven zullen het schild altijd in de juiste positie richten. Die stuwraketten hebben brandstof nodig, en uiteindelijk zal het ruimtevaartuig geen sap meer hebben. De Parker Solar Probe is ontworpen om minstens 24 keer om de zon te draaien. Nadat de missie in 2025 is afgelopen, er zal niet genoeg brandstof zijn om de stuwraketten veel langer te laten werken. Onbeschermde delen van de PSP zullen dan naar de zon verschuiven en uiteenvallen, het transformeren van de sonde in zoveel ruimtestof.

De Mercury-benchmark oversteken

De PSP kan zijn oorsprong terugvinden in het begin van NASA. Op 24 oktober 1958, minder dan drie maanden nadat de administratie is vastgesteld, een van zijn commissies deed een ambitieus voorstel:stuur een door de mens gemaakte sonde voorbij de planeet Mercurius om de zon van dichtbij te bekijken.

Mercurius is meestal tussen de 29 en 43 miljoen mijl (46 en 70 miljoen kilometer) verwijderd van de zon. De PSP zal ver binnen de baan van de planeet gaan. Buiten, het zal informatie verzamelen over zonnewind - een fenomeen dat nog steeds slecht wordt begrepen, maar satellieten kan vernietigen en onze GPS-signalen en radiocommunicatie hier op aarde echt kan verknoeien. Als de sonde ons kan helpen een manier te vinden om deze winden te voorspellen, het zou uiteindelijk de wereld biljoenen dollars kunnen besparen. Wat kunnen we zeggen? Nieuwsgierigheid loont, en dat geldt ook voor exploratie.

NU DAT IS INTERESSANT

Eugene Parker was de natuurkundige die in de jaren vijftig voor het eerst het bestaan ​​van zonnewinden voorstelde. De Parker Solar Probe werd ter ere van hem gedoopt en is het eerste NASA-ruimtevaartuig dat naar een levend persoon is vernoemd.