NASA heeft onlangs haar keuzes aangekondigd voor de experimenten om aan boord van het Solar Probe Plus-ruimtevaartuig te vliegen, dat naar verwachting uiterlijk in 2018 zal worden gelanceerd. Dit ruimtevaartuig zal de ongekende taak uitvoeren om in de atmosfeer van de zon - of corona - te vliegen om metingen van het plasma uit te voeren , magnetische velden en stof die onze dichtstbijzijnde ster omringen. Het zal de eerste door mensen gemaakte satelliet zijn die de zon zo dicht nadert.
De vorige recordhouder voor een ruimtevaartuig dat de zon naderde, was Helios 2, die in 1976 binnen 43 miljoen mijl (43,5 miljoen kilometer) van de zon kwam. Solar Probe Plus zal dat record verbreken en naar 3,7 miljoen mijl (5,9 miljoen kilometer vliegen). ) van het oppervlak van de zon op zijn dichtstbijzijnde nadering. Door zo dicht bij de zon te vliegen, kan het ruimtevaartuig verbazingwekkend gedetailleerde gegevens krijgen over de structuur van de atmosfeer die de zon omringt.
Zoals je je kunt voorstellen, wordt het een beetje warm als je zo dicht bij de zon komt. Solar Probe Plus zal een speciaal hitteschild gebruiken dat is gemaakt van een 8 voet (2,4 m), 4,5 inch (11 cm) dikke, speciale koolstofcomposietschuimplaat die het vaartuig zal beschermen tegen temperaturen tot 2600 graden Fahrenheit (1400 graden) Celsius) en intense zonnestraling. Het hitteschild is een aangepaste versie van die welke werd gebruikt in de MESSENGER-missie naar Mercurius.
NASA heeft vijf wetenschappelijke projecten gekozen uit de dertien die sinds 2009 zijn voorgesteld. De geselecteerde voorstellen zijn volgens het persbericht:
- Solar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation: hoofdonderzoeker, Justin C. Kasper, Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Mass. Dit onderzoek zal specifiek de meest voorkomende deeltjes in de zonnewind tellen - elektronen, protonen en heliumionen - en hun eigenschappen meten . Het onderzoek is ook bedoeld om een deel van de deeltjes in een speciale beker op te vangen voor directe analyse.
- Wide-field Imager: hoofdonderzoeker, Russell Howard, Naval Research Laboratory in Washington. Deze telescoop maakt 3D-beelden van de corona of atmosfeer van de zon. Het experiment zal de zonnewind daadwerkelijk zien en 3D-beelden van wolken en schokken opleveren wanneer ze het ruimtevaartuig naderen en passeren. Dit onderzoek is een aanvulling op instrumenten op het ruimtevaartuig die directe metingen bieden door het plasma af te beelden op het andere instrumentmonster.
- Fields Experiment: hoofdonderzoeker, Stuart Bale, University of California Space Sciences Laboratory in Berkeley, Californië. Dit onderzoek zal directe metingen doen van elektrische en magnetische velden, radio-emissies en schokgolven die door het atmosferische plasma van de zon stromen. Het experiment dient ook als een gigantische stofdetector en registreert spanningshandtekeningen wanneer spikkels ruimtestof de antenne van het ruimtevaartuig raken.
- Integrated Science Investigation of the Sun: hoofdonderzoeker, David McComas van het Southwest Research Institute in San Antonio. Dit onderzoek bestaat uit twee instrumenten die elementen in de atmosfeer van de zon zullen inventariseren met behulp van een massaspectrometer om ionen in de buurt van het ruimtevaartuig te wegen en te sorteren.
- Heliospheric Origins with Solar Probe Plus: hoofdonderzoeker, Marco Velli van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. Velli is de waarnemingswetenschapper van de missie, verantwoordelijk voor het dienen als senior wetenschapper in de wetenschappelijke werkgroep. Hij zal een onafhankelijke beoordeling van de wetenschappelijke prestaties geven en optreden als voorstander van de gemeenschap voor de missie.
Twee belangrijke vragen die de missie hoopt te beantwoorden, zijn het verbijsterende mysterie waarom de atmosfeer van de zon heter is dan het oppervlak, en het mechanisme voor de zonnewind die van de zon in het zonnestelsel komt. Het ruimtevaartuig krijgt een zitplaats op de eerste rij om de zonnewind te zien toenemen van subsonisch naar supersonisch.
Vanwege het behoud van het momentum, duurt het veel langzamer om een ruimtevaartuig naar de zon te sturen. De aarde en objecten op de aarde reizen rond de zon met een gemiddelde van 30 kilometer per seconde (67.000 mijl per uur). Dus om het ruimtevaartuig voldoende te vertragen om het dicht bij de zon te krijgen, zal het rond Venus moeten vliegen zeven keer! Dit is het tegenovergestelde van een zwaartekrachthulp, of "katapult", waarbij een satelliet energie wint door langs een planeet te vliegen. In het geval van Solar Probe Plus, evenals die van MESSENGER, geven meerdere flybys van Venus een deel van de energie van het vaartuig aan Venus, waardoor het ruimtevaartuig wordt vertraagd.
De Solar Probe Plus-missie maakt deel uit van NASA's "Living With a Star-programma", waarvan de Solar Dynamics Observatory ook een missie is. Dit programma is ontworpen om de impact van onze zon op de ruimteomgeving van het zonnestelsel te bestuderen en gegevens te verzamelen om toekomstige ruimtemissies beter uit te rusten.
Bron: NASA-persbericht, APL-missiesite
