Van gebed en offer tot zonnebaden, mensen hebben de zon sinds onheuglijke tijden aanbeden. En het is geen wonder. Op ongeveer 150 meter afstand, het is dichtbij genoeg om het licht te geven, warmte en energie om de hele mensheid in stand te houden. Maar ondanks het feit dat onze moederster uitgebreid is bestudeerd met moderne telescopen - zowel vanuit huis als in de ruimte - is er veel dat we niet weten.

Daarom heeft NASA onlangs plannen aangekondigd om een ​​revolutionaire sonde te lanceren, gelanceerd in 2018, dat zal het letterlijk raken. Aanvankelijk de Solar Probe Plus-missie genoemd, het ruimtevaartuig is nu omgedoopt tot de Parker Solar Probe. Dit is ter ere van natuurkundige Eugene Parker die belangrijk werk heeft verricht aan de zonnewind - een stroom geladen deeltjes van de zon.

Er zijn veel missies geweest om de zon te onderzoeken. 1976, het ruimtevaartuig Helios 2 kwam op 43 meter afstand van de atmosfeer van de zon. Maar de $ 1,5 miljard kostende Parker-sonde zal slechts 6 meter boven het zonneoppervlak reizen - zo'n negen keer dichterbij dan enig ruimtevaartuig ooit is geweest. Dit zal een nieuw tijdperk van begrip openen als, Voor de eerste keer, sensoren zullen fenomenen kunnen detecteren en analyseren zoals ze zich voordoen in de zon.

Hoewel de kruishoogte van de missie met miljoenen kilometers als een veilige afstand klinkt, de immense energie van de zon zal de lading meedogenloos met warmte bombarderen. Een 11,5 cm dikke mantel van koolstofcomposiet, vergelijkbaar met wat moderne Formule 1-raceauto's gebruiken in hun krachtige remsystemen, zal de gevoelige apparatuur afschermen. Dit zal cruciaal zijn aangezien de temperaturen tot boven de 1 zullen stijgen. 400°C.

Bij deze extreme temperaturen de zonnepanelen die het ruimtevaartuig van stroom voorzien, zullen intrekken. Door deze manoeuvre kunnen de instrumenten en stroombronnen dicht bij kamertemperatuur blijven in de schaduw van het koolstofcomposietscherm. Net zo goed, omdat het ruimtevaartuig straling zal ervaren die 475 keer intenser is dan de baan om de aarde.

Eventuele fouten in de geplande banen van het ruimtevaartuig kunnen ertoe leiden dat de sonde dieper in de atmosfeer van de zon zinkt. die enkele miljoenen graden heet is. Dit zou uiteindelijk het ruimtevaartuig kunnen vernietigen.

zonnewetenschap

Dus wat kunnen we leren van deze riskante missie? De dynamische activiteit die wordt veroorzaakt door supercharged deeltjes en straling die vrijkomt door de zon - die de aarde ontmoet terwijl ze door het binnenste zonnestelsel gaan - wordt ruimteweer genoemd. De gevolgen van ruimteweer kunnen catastrofaal zijn, waaronder het verlies van satellietcommunicatie, veranderingen in de banen van ruimtevaartuigen rond de aarde en schadelijke pieken in wereldwijde elektriciteitsnetten. Het belangrijkste is het risico voor astronauten die worden blootgesteld aan de krachtige ioniserende straling.

De verwoestende kosten van zulke hevige elektromagnetische stormen worden geschat op $ 2 biljoen, waardoor ruimteweer formeel wordt opgenomen in de Britse National Risk Registry.

De nieuwe zonnesonde zal een revolutie teweegbrengen in ons begrip van welke omstandigheden in de atmosfeer van de zon nodig zijn om ernstige periodes van ruimteweer te genereren door directe metingen van de magnetische velden te doen, plasmadichtheden en atmosfeertemperaturen voor de eerste keer. Op dezelfde manier als hoe een elastische band kan breken na overmatig uitrekken, er wordt aangenomen dat het voortdurende draaien en karnen van de magnetische veldlijnen die de zonneatmosfeer doordringen, aanleiding kunnen geven tot deeltjesversnelling en stralingsbombardement. Zodra de magnetische velden breken, we kunnen zwaar ruimteweer meemaken.

Helaas, we hebben momenteel geen directe methode om de magnetische velden van de zon te bemonsteren. Wetenschappers proberen nieuwe technieken te ontdekken die de wendingen mogelijk maken, sterktes en richtingen van de krachtige velden van de zon te bepalen, maar tot nu toe kunnen ze geen nauwkeurig genoeg begrip geven. Dit is waar de Parker-sonde een nieuw tijdperk van begrip zal bieden, omdat het in staat zal zijn om de krachtige magnetische velden van de zon te bemonsteren terwijl het daar is.

24-uurs observaties en directe metingen van de atmosferische omstandigheden die verantwoordelijk zijn voor verhoogde niveaus van ruimteweer zijn van het grootste belang om cruciale waarschuwingen te geven voor dreigende zonne-dreigingen. Een instrumentenpakket aan boord van de sonde, de FIELDS-suite, zal dergelijke ongekende informatie verstrekken. Wetenschappers kunnen dit vervolgens invoeren in intensieve computermodellen, uiteindelijk ruimte laten, luchtvaart, energie- en telecommunicatieautoriteiten worden gewaarschuwd wanneer potentieel verwoestend ruimteweer op handen is.

Natuurlijk, het begrijpen van de oorsprong van ruimteweer heeft ook implicaties voor andere belangrijke gebieden van astrofysisch onderzoek. Het zal ruimteagentschappen in staat stellen astronauten beter te beschermen tijdens toekomstige bemande missies naar Mars, waar de dunnere atmosfeer van Mars weinig bescherming biedt tegen inkomende zonnestraling.

Ook, door de effecten van de stromende zonnewind nauwkeurig te kunnen modelleren, toekomstige ruimtevaartuigen zullen zonnezeilen effectief kunnen gebruiken om hen te helpen verder in de diepten van het zonnestelsel te reiken, misschien uiteindelijk het openen van de mogelijkheid van echt interstellaire reizen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.