Izbor redakcije za istraživanje godine 2018: NASA sonda Parker u paklenom okruženju Sunčeve korone
ovaj tekst je prvi put objavljen u Odiseji #01
Teško da ovih dana postoji osoba u svetu nauke koja može biti ponosnija na svoja dostignuća od Judžina Parkera. Sonda koja nosi ime njemu u čast završila je 6. novembra svoj prvi perihel, čime se približila Suncu više nego dosad ijedan objekat stvoren ljudskom rukom, te je otpočela mnogobrojna istraživanja koja su tesno povezana sa naučnim radom ovog 91-godišnjeg američkog astrofizičara.
Kada je prošle godine Solar Probe Plus (solarna sonda Plus) preimenovan u Solar Probe Parker, Judžin je postao tek treća osoba po kojoj je nazvana neka NASA misija u svemiru. Prethodno su tu čast imala dva velikana astronomije: Enriko Fermi, po kome ime nosi gama zračni teleskop, i Džejms van Alen, kome su posvećene dve sonde koje su istraživale pojas zračenja (Van Alenov pojas) koji je ovaj naučnik detektovao. Ipak, ostaće zabeleženo da je, za razliku od njih dvojice, Parkeru ova čast ukazana za života.
Pre ravno šest decenija, kao mladi naučnik Univerziteta u Čikagu bez vidne reputacije, Parker je objavio naučni rad o fenomenu koji je nazvao „solarni vetar“. Iako je slična ideja postojala i ranije, Parker je bio prvi koji je tu pojavu imenovao. Njegova hipoteza da Sunčeva gornja atmosfera izbacuje plazmu sastavljenu od visokoenergetskih protona i elektrona isprva je odbačena i praktično su je ismejala dvojica urednika časopisa The Astrophysical Journal, ali je na insistiranje tadašnjeg glavnog urednika i čuvenog indijskog astrofizičara i nobelovca Subramanijana Čandrasekara tekst ipak bio objavljen.
Dvanaestog avgusta ove godine, u čuvenom svemirskom centru Kejp Kanaveral, Judžin Parker je prisustvovao lansiranju solarne sonde Parker, koja je krenula na svoje putovanje oko Sunca dugo bezmalo sedam godina, sa ciljem da pruži uvid i potencijalno reši mnoga pitanja koja je postavio ovaj veliki naučnik.
Tri su glavna cilja na kojima počiva ova misija. Prvi se direktno odnosi na neobičan fenomen koji se tiče Sunčeve korone – spoljnog astmosferskog pojasa Sunca koji se sastoji od vrele plazme, temperature od nekoliko miliona stepeni. Sunčeva korona je time neuporedivo toplija od same Sunčeve površine (od oko 6000 stepeni). Praćenjem toka energije koja zagreva koronu do neverovatnih temperatura i ubrzava Sunčev vetar, dobiće se detaljan uvid u pojavu koju je sredinom prošlog veka definisao Parker.
Drugi cilj misije se odnosi na sam proces nastajanja Sunčevog vetra, određivanjem strukture i dinamike plazme i magnetnog polja, a treći cilj je određivanje mehanizama koji ubrzavaju i prenose naelektrisane čestice.
Ukoliko misija ostvari svoje ciljeve, naučna percepcija Sunca i njegovih fenomena mogla bi znatno da bude izmenjena. Geomagnetske oluje – poremećaji Zemljine magnetosfere koji nastaju kao direktna posledica solarnih vetrova – izazivaju značajne probleme u funkcionisanju satelita, navigacionih i komunikacionih uređaja. Razumevanje ove pojave je važno jer su ovakvi događaji relativno česti, a posledice potencijalno katastrofalne. Primera radi, procenjuje se da bi se infrastrukturne posledice geomagnetske oluje koja je pogodila Zemlju 1959. godine u današnje vreme merile trilionima dolara.
Ukupni troškovi heliofizičke misije Parker procenjuju se na 1,5 milijardi dolara. Kvalitetna istraživanja Sunčeve korone su decenijama bila gotovo neizvodljiva zbog ekstremnih temperatura, pa solarna sonda Parker predstavlja ogroman iskorak. Inženjeri, zaposleni u Laboratoriji za primenjenu fiziku Univerziteta „Džons Hopkins“, koristeći ugljenična vlakna dizajnirali su 12 centimetara debeo solarni štit koji je izgrađen i pozicioniran tako da optimalno čuva sistem letelice od zračenja i visokih temperatura.
Budući da štit može da podnese temperaturu od čak 1400 stepeni Celzijusa (u tim trenucima, temperatura unutrašnjosti sonde biće na nivou sobne), sonda će biti u prilici da priđe fotosferi Sunca na udaljenosti manjoj od 7 miliona kilometara, što predstavlja oko deset Sunčevih radijusa. Tako će biti oboren rekord star preko četrdeset godina, iz 1976, kada je sonda Helios B stigla do 43 miliona kilometara od Sunca.
Brzina sonde će iznositi bezmalo 700.000 kilometara na čas, te će tako solarna sonda Parker oboriti još jedan rekord i postaće najbrži objekat koji je čovek poslao u svemir
Presudnu pomoć u dosezanju Sunčevog predvorja solarna sonda Parker dobila je koristeći gravitacionu silu Venere. Sonda je do tačke odakle može da koristi gravitacionu silu Venere stigla početkom oktobra, svega šest nedelja nakon što je poletela sa Zemlje uz pomoć moćne rakete Delta IV Heavy. Zatim je već petog dana novembra dostigla svoj prvi perihel (najbližu udaljenost od Sunca) koji iznosi nešto manje od 25 miliona kilometara.
Sonda Parker će potom još šest puta proći pored Venere i sa svakim prolaskom će povećavati brzinu i samim tim smanjivati period orbitiranja, da bi pred sam kraj 2024. godine, tokom dvadeset četvrte orbite, dosegla najmanju udaljenost od Sunca tokom misije. U tom trenutku, brzina sonde će iznositi bezmalo 700.000 kilometara na čas, te će tako solarna sonda Parker oboriti još jedan rekord i postaće najbrži objekat koji je čovek poslao u svemir. Da bi se stekao uvid u veličanstvenost ove brzine, može se uzeti primer sonde Vojadžer 1, koja je još 2012. godine napustila Sunčev sistem i trenutno plovi međuzvezdanim medijumom brzinom manjom od jedne desetine one koju će ostvariti sonda Parker.
Međutim, ovi rekordi imaju čisto simbolički karakter i značaj misije ih uveliko prevazilazi. Ovoj činjenici govori u prilog i to da će upravo rane orbite koje sonda Parker sada čini biti izuzetno važne zbog brojnih eksperimenata koje trenutno čekamo da budu objavljeni. Tokom prvih orbita letelica će kretati brzinom približnom onoj kojom se Sunce rotira oko svoje ose, što će omogućiti naučnicima da danima posmatraju dinamiku iste regije Sunca.
Daljim tokom misije, tokom svake orbite biće prikupljane informacije sa različitih dubina Sunčeve atmosfere. Solarna sonda Parker imaće dovoljno vremena da obavi merenja tokom većeg dela Švabe–Volfovog jedanaestogodišnjeg periodičnog ciklusa Sunčevih aktivnosti, tokom kog dolazi do značajnih promena u nivou sunčevog zračenja, pojave Sunčevih pega i baklji.
Na kraju, nakon najbližeg perihela, sonda će napraviti još četiri orbite oko Sunca i time će se misija zvanično okončati. Nakon što instrumenti i sistemi budu uništeni usled izloženosti ogromnim temperaturama, od čitave sonde Parker preostaće samo njen karbonski štit koji će, prema rečima naučnog tima koji stoji iza ove misije, ostati da kruži oko centra našeg solarnog sistema – sve do njegovog samog kraja. — ⊗
