أعلنت وكالة ناسا مؤخرًا عن اختياراتها لتجارب الطيران على متن المركبة الفضائية سولار بروب بلس ، والتي من المقرر إطلاقها في موعد لا يتجاوز عام 2018. ستؤدي هذه المركبة الفضائية مهمة غير مسبوقة وهي التحليق في الغلاف الجوي للشمس - أو الهالة - لأخذ قياسات البلازما والحقول المغناطيسية والغبار الذي يحيط بأقرب نجم لدينا. سيكون أول قمر صناعي من صنع الإنسان يقترب من الشمس في مثل هذا القرب.
كان حامل الرقم القياسي السابق لمركبة فضائية اقتربت من الشمس هيليوس 2 ، التي جاءت في نطاق 27 مليون ميل (43.5 مليون كيلومتر) من الشمس في عام 1976. سوف يحطم Solar Probe Plus هذا الرقم القياسي ، ليطير إلى 3.7 مليون ميل (5.9 مليون كيلومتر ) من سطح الشمس في أقرب نهج له. في التحليق بالقرب من الشمس ، ستتمكن المركبة الفضائية من الحصول على بيانات مفصلة بشكل مذهل عن هيكل الغلاف الجوي المحيط بالشمس.
كما يمكنك أن تتخيل ، يصبح الأمر ممتعًا قليلاً عندما يقترب المرء من الشمس. ستستخدم Solar Probe Plus درعًا حراريًا خاصًا مصنوعًا من لوحة إسفنجية كربونية مكونة من 8 أقدام (2.4 م) و 4.5 بوصة (11 سم) تحمي المركبة من درجات حرارة تصل إلى 2600 درجة فهرنهايت (1400 درجة) مئوية) والإشعاع الشمسي الشديد. الدرع الحراري هو نسخة معدلة من تلك التي تم استخدامها في مهمة MESSENGER إلى عطارد.
اختارت وكالة ناسا خمسة مشاريع علمية من أصل ثلاثة عشر مشروعًا تم اقتراحها منذ عام 2009. والمقترحات المختارة ، وفقًا للبيان الصحفي:
- إلكترونات الرياح الشمسية ألفا وبروتون التحقيق: الباحث الرئيسي ، جاستن سي كاسبر ، مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في كامبريدج ، ماساتشوستس. سيحسب هذا التحقيق على وجه التحديد أكثر الجسيمات وفرة في الرياح الشمسية - الإلكترونات والبروتونات وأيونات الهليوم - ويقيس خصائصها . كما تم تصميم التحقيق لالتقاط بعض الجسيمات في كوب خاص للتحليل المباشر.
- تصوير واسع المجال: الباحث الرئيسي ، راسل هوارد ، مختبر البحوث البحرية في واشنطن. سيقوم هذا التلسكوب بعمل صور ثلاثية الأبعاد لهالة الشمس أو الغلاف الجوي. ستشهد التجربة في الواقع الرياح الشمسية وتوفر صورًا ثلاثية الأبعاد للسحب والصدمات أثناء اقترابها من المركبة الفضائية وتمريرها. يكمل هذا التحقيق الأدوات الموجودة على المركبة الفضائية التي توفر قياسات مباشرة عن طريق تصوير عينة من الأدوات الأخرى بالبلازما.
- تجربة الحقول: الباحث الرئيسي ، ستيوارت بيل ، مختبر علوم الفضاء بجامعة كاليفورنيا في بيركلي ، كاليفورنيا. سيجري هذا التحقيق قياسات مباشرة للمجالات الكهربائية والمغناطيسية ، والانبعاثات الراديوية ، وموجات الصدمة التي تمر عبر بلازما الغلاف الجوي للشمس. تعمل التجربة أيضًا ككاشف عملاق للغبار ، وتسجيل توقيعات الجهد عندما تصطدم بقع من غبار الفضاء بهوائي المركبة الفضائية.
- البحث العلمي المتكامل عن الشمس: الباحث الرئيسي ، ديفيد مكوماس من معهد الجنوب الغربي للأبحاث في سان أنطونيو. يتألف هذا البحث من أداتين ستقومان بجرد العناصر في الغلاف الجوي للشمس باستخدام مطياف الكتلة لوزن الأيونات وفرزها في محيط المركبة الفضائية.
- أصول هيليوسفير مع Solar Probe Plus: الباحث الرئيسي ، ماركو فيلي من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا. Velli هو عالم المرصد بالبعثة ، وهو مسؤول عن العمل كعالم كبير في مجموعة العمل العلمية. سيقدم تقييمًا مستقلًا للأداء العلمي ويعمل كمدافع عن المجتمع للمهمة.
سؤالان مهمان تأمل البعثة في الإجابة عليهما هو اللغز المحير لسبب ارتفاع حرارة الغلاف الجوي للشمس عن سطحه ، وآلية الرياح الشمسية المنبعثة من الشمس إلى النظام الشمسي. ستحتوي المركبة الفضائية على مقعد في الصف الأمامي لمشاهدة سرعة الرياح الشمسية من سرعة الصوت دون سرعة الصوت إلى سرعة تفوق سرعة الصوت.
بسبب الحفاظ على الزخم ، يستغرق الأمر الكثير من التباطؤ لإرسال مركبة فضائية نحو الشمس. تسير الأرض والأجسام الموجودة على الأرض حول الشمس بمتوسط 30 كيلومترًا في الثانية (67000 ميل في الساعة). لذا ، لإبطاء المركبة الفضائية لأسفل بما يكفي لجعلها قريبة من الشمس ، يجب أن تحلق حول كوكب الزهرة سبع مرات! هذا هو عكس مساعدة الجاذبية ، أو "المقلاع" ، حيث يكتسب القمر الصناعي الطاقة عن طريق الطيران بواسطة كوكب. في حالة Solar Probe Plus ، بالإضافة إلى MESSENGER ، فإن العديد من رحلات الطيران من فينوس تضفي بعضًا من طاقة المركبة على الزهرة ، وبالتالي تباطؤ المركبة الفضائية.
تعتبر مهمة Solar Probe Plus جزءًا من برنامج "العيش مع نجم" التابع لوكالة ناسا ، والذي يعد مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية أيضًا مهمة. تم تصميم هذا البرنامج لدراسة تأثير شمسنا على البيئة الفضائية للنظام الشمسي ، والحصول على البيانات لتجهيز البعثات الفضائية المستقبلية بشكل أفضل.
المصدر: بيان صحفي لوكالة ناسا ، موقع مهمة APL
