بعد عقود من العصف الذهني العلمي وسنوات من البناء ، فإن مسبار باركر الشمسي التابع لناسا في طريقه إلى التحليق سبع مرات أقرب إلى الشمس من أي مهمة سبق لها.
الآن بعد أن أصبحت المركبة الفضائية على الأرض في النهاية ، لن يمر وقت طويل قبل أن يتمكن العلماء من البدء في الحفر في بياناتها - وستستمر هذه البيانات في الظهور لمدة سبع سنوات.
وقالت عالمة المشروع ، نيكولا فوكس ، عالمة الطاقة الشمسية في جامعة جونز هوبكنز ، لموقع Space.com في وقت سابق من هذا الأسبوع ، قبل الإطلاق: "هناك بالتأكيد شعور الربيع الملفوف". "نحن مستعدون فقط لمغادرة هذا الكوكب." [أعظم البعثات إلى الشمس]
والآن ، غادرت المركبة الفضائية الأرض أخيرًا. هنا حيث ستأخذ الرحلة.
ها هي الشمس تأتي
يحتاج مسبار باركر الشمسي الذي تبلغ تكلفته 1.5 مليار دولار إلى طن من السرعة للهروب من مدار الأرض ، ومن ثم إجمالي ثلاث مراحل صاروخية أطلقت أثناء الإطلاق. سوف ينقلها إلى حي فينوس في ستة أسابيع فقط ، ويصل في أواخر سبتمبر.
في 28 سبتمبر ، ستحتاج المركبة الفضائية إلى إجراء مناورة دقيقة مصممة لإبطائها برفق وبدء رقصها المحسوب مع الشمس. هذه المناورة ، التي تسمى مساعد الجاذبية ، ستمرر قليلاً من تسارع المركبة الفضائية إلى الكوكب وتحيط بالمسبار أقرب قليلاً من الشمس.
ستبدأ مسبار باركر الشمسي بعد ذلك أول مداراتها من 24 مدارًا حول الشمس ، مع اقترابها الأول ، أو الحضيض ، في 1 نوفمبر.
سيكون كل مدار على شكل بتلة ، ويهبط فوق الشمس عن كثب ثم يطير بعيدًا في الفضاء لإغلاق المدار. سيأتي الجزء الأكبر من العمل العلمي للمسبار عندما يكون على بعد ربع المسافة بين الأرض والشمس - على الرغم من أن الفريق يأمل في أن يتم تشغيل الأدوات لأكبر قدر ممكن من المهمة.
ستكون المدارات الأولى ، في حين تبقى بعيدة عن الشمس ، خاصة لأن المركبة الفضائية ستقضي وقتها بالقرب من الشمس في ما يعادل في الأساس المدار المتزامن مع الأرض ، يحوم فوق نفس المنطقة. وقال جاستن كاسبر ، الفيزيائي بجامعة ميشيغان والمحقق الرئيسي لإحدى أدوات المسبار ، لموقع Space.com عن هذه المدارات المبكرة: "لا يقدر الكثير من الناس كيف ستكون هذه الفترات مسلية".
خلال هذه الفترات ، التي يطلق عليها العلماء عمليات المسح الشعاعي السريع ، ستنتقل المركبة الفضائية بسرعة تتطابق بشكل وثيق مع سرعة دوران الشمس ، ثم تنقلب مرة أخرى. بينما تواكب المركبة الفضائية دوران الشمس ، ستتمكن من مشاهدة كيف تتصرف نفس المنطقة من الشمس على مدى حوالي 10 أيام.
قال فوكس: "نحن حقًا قادرون على التحليق والتحديق في ذلك" ، مما منح الفريق "القدرة على قضاء أيام في النظر إلى ديناميكيات كيفية تغير منطقة واحدة من الشمس - أو ربما لا تتغير".
وهذا يعني أن هناك الكثير من العلوم التي نتطلع إليها لسنوات قبل أن تكمل المركبة الفضائية أقرب نهج لها للشمس بالقرب من نهاية المهمة. قال كاسبر: "قد يستغرق الأمر خمس سنوات للوصول إلى أقرب مدار لنا ، ولكن يجب أن يكون لدينا بعض الأفكار المدهشة حول شمسنا هذا الشتاء فقط". "سنحصل على بعض الملاحظات المذهلة في تشرين الثاني (نوفمبر) مع الحضيض الأول". [ماذا داخل شمسنا؟ جولة من الداخل للخارج]
ستبقى سبع سنوات
مع استمرار المهمة ، ستتحرك المركبة الفضائية أقرب وأقرب من الشمس ، وتصل في النهاية إلى أقل من 4 ملايين ميل (6 ملايين كيلومتر) فوق الطبقة المرئية من الشمس التي نفكر فيها كسطح.
في كل مدار ، ستأخذ المركبة الفضائية نفس القياسات على أعماق مختلفة في الغلاف الجوي للشمس ، وهو ما يسمى بالكورونا. تصل هذه الطبقة ، التي تكون غير مرئية من الأرض إلا خلال كسوف كلي للشمس ، إلى درجات حرارة تصل إلى ملايين الدرجات (فهرنهايت أو مئوية).
وقال فوكس: "كل هذه الملاحظات هي بالضبط نفس الشيء ؛ جمال مهمة مسبار باركر للطاقة الشمسية هو أننا نحصل على [نفس البيانات من] هذه المواقع المختلفة". "لدينا حقًا فرصة لإلقاء نظرة على الديناميكيات في جميع المواقع المختلفة في الهالة".
يأمل العلماء أن يساعدهم ذلك على فهم كيفية سخونة الهالة وكيف تنتج الشمس ظواهر مثل الرياح الشمسية والتوهجات الشمسية ، والتي لها تأثيرات خطيرة على السفر إلى الفضاء والأقمار الصناعية وحتى الحياة هنا على الأرض.
بالإضافة إلى أخذ عينات من طبقات مختلفة من الشمس ، سيقبض المسبار على نجمنا وهو يعرض مجموعة كاملة من الأنشطة ، حيث يخضع لدورة مدتها 11 عامًا من الهدوء نسبيًا إلى الظروف العاصفة بشكل خاص والعودة مرة أخرى.
قال فوكس "الشمس مختلفة جدا خلال تلك المراحل المختلفة". "نحن نريد رؤية طيف واسع لطيف من النشاط الشمسي.
الضغط على أكبر قدر ممكن من العلم
ولكن بينما يجمع مسبار باركر الشمسي كل هذه البيانات ، لن تتمكن المركبة الفضائية من التواصل مع الأرض. بدلاً من ذلك ، سيركز على إجراء أكبر عدد ممكن من الملاحظات. بعد ذلك ، ستعيد إرسال كميات كبيرة من المعلومات على دفعات.
سيأتي العديد من مقالب البيانات هذه في الوقت الذي تقوم فيه المركبة الفضائية بتنفيذ عمل مهم آخر: الرقص حول الزهرة لتقترب من الشمس. سيكرر المسبار مناورة مساعدة الجاذبية المخطط لها في أواخر سبتمبر ما مجموعه سبع مرات طوال المهمة ، حتى تنزلق المركبة الفضائية بالقرب من الشمس بحيث تكون قادرة على الالتفاف حول الزهرة.
وإذا سارت الأمور على ما يرام ، فقد يحصل العلماء على مكافأة بالإضافة إلى ثروة البيانات الشمسية: ملاحظات فينوس. خلال مساعدة الجاذبية السادسة ، لن تتم محاذاة المركبة الفضائية جيدًا لإرسال البيانات إلى المنزل ، لذلك إذا كانت لديها قوة كافية ، فقد تترك أدواتها قيد التشغيل وتحولها إلى شريك الرقص.
قال بول بيرن ، الجيولوجي الكوكبي في جامعة ولاية نورث كارولينا الذي يدرس الكوكب ، لموقع Space.com: "هناك ندرة مطلقة في مهام كوكب الزهرة". "إن التحليق الفردي في حد ذاته لن يحدث ثورة في فهمنا للزهرة ، ولكنه سيكون مفيدًا للغاية."
ستحتاج الزهرة إلى ثورة خاصة بها - لكن فهمنا للنجم الذي يتشكل كل يوم في حياتنا لن يكون كما هو بعد أن يبدأ العلماء في تحليل البيانات التي يرسلها مسبار باركر الشمسي إلى المنزل.
نهاية الطريق
بالطبع ، يجب أن تنتهي كل الأشياء الجيدة ، ومن المقرر أن تستمر مهمة مسبار باركر الشمسي حتى منتصف عام 2025. إذا كانت المركبة الفضائية لا تزال تحتوي على وقود ، والذي تستخدمه لتحريف نفسها لإبقاء الأدوات الدقيقة مخفية خلف درع حراري وقائي ، يأمل العلماء في أن يتم تمديد المهمة ، من الناحية النظرية.
ولكن عاجلاً أم آجلاً ، سينفد هذا الوقود ، وستكون المركبة الفضائية عاجزة ، حيث أصبح الدرع الحراري عالي التقنية عديم الفائدة. وقال أندرو دريسمان ، مدير مشروع باركر سولار بروب ، من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز ، في مؤتمر صحفي لوكالة ناسا في 9 أغسطس / آب ، إن الأدوات والهيكل العظمي للمسبار سيتفككان ببطء حتى لا يتبقى شيء سوى الدرع الحراري نفسه.
وقال دريسمان: "في فترة طويلة وطويلة من الزمن - 10 أو 20 سنة [كلما نفد الوقود من المركبة الفضائية وتفتت] - سيكون هناك قرص كربون يطفو حول الشمس في مداره". ثم أضاف أنه من الممكن أن يخمن أي شخص إلى متى يمكنه أن يدور حول شمسنا كتذكير وحيد بأن النجم رعى البشر ذات مرة الذين طوروا التكنولوجيا للوصول إليها ولمسها. قال دريسمان: "سيظل قرص الكربون هذا موجودًا حتى نهاية النظام الشمسي".
