Di sabato, La NASA ha lanciato un'audace missione per volare direttamente nell'atmosfera del sole, con un veicolo spaziale chiamato Parker Solar Probe, dopo l'astrofisico solare Eugene Parker. La nave incredibilmente resistente, vagamente a forma di lampadina delle dimensioni di una piccola automobile, è stato lanciato nelle prime ore del mattino dalla stazione aeronautica di Cape Canaveral in Florida. La sua traiettoria mirerà dritta al sole, dove la sonda si avvicinerà alla superficie solare più di qualsiasi altra navicella spaziale nella storia.

La sonda orbiterà intorno alla corona rovente, resistere a livelli senza precedenti di radiazioni e calore, per trasmettere alla Terra i dati sull'attività del sole. Gli scienziati sperano che tali dati illumineranno la fisica del comportamento stellare. I dati aiuteranno anche a rispondere alle domande su come i venti del sole, eruzioni, e i bagliori modellano il tempo nello spazio, e come tale attività può influenzare la vita sulla Terra, insieme ad astronauti e satelliti nello spazio.

Diversi ricercatori del MIT stanno collaborando alla missione, compresi i co-investigatori principali John Belcher, la classe 1992 Professore di Fisica, e John Richardson, uno dei principali ricercatori del Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT. MIT News ha parlato con Belcher della missione storica e delle sue radici nell'Istituto.

D:Questo deve essere un veicolo estremo per resistere alle radiazioni del sole a una distanza così ravvicinata. Che tipo di effetti sperimenterà la sonda mentre orbita intorno al sole, e che dire della navicella spaziale la aiuterà a mantenere la rotta?

R:La navicella spaziale si avvicinerà a 3,9 milioni di miglia dal sole, ben all'interno dell'orbita di Mercurio e più di sette volte più vicino di qualsiasi altro veicolo spaziale sia mai arrivato prima. Questa distanza è di circa 8,5 raggi solari, molto vicino alla regione in cui il vento solare è accelerato. A queste distanze il sole sarà oltre 500 volte più luminoso di quanto appaia alla Terra, e la radiazione delle particelle dall'attività solare sarà dura.

Per sopravvivere, la navicella piega i suoi pannelli solari nelle ombre della sua protezione solare, lasciando solo abbastanza pannelli angolati alla luce del sole per fornire energia più vicino al sole. Per eseguire queste indagini senza precedenti, il veicolo spaziale e gli strumenti saranno protetti dal calore del sole da uno scudo in composito di carbonio spesso 4,5 pollici, che dovrà resistere a temperature al di fuori del veicolo spaziale che raggiungono quasi 2, 500 gradi Fahrenheit.

D:Quali dati raccoglierà la sonda, e quali intuizioni alla fine gli scienziati sperano di ottenere da questi dati?

R:Ci sarà una varietà di strumenti per misurare le particelle e i campi solari vicino al sole, compreso uno strumento al plasma a bassa energia, un magnetometro, e una suite di strumenti per le particelle energetiche. Questi aiuteranno a determinare la struttura e la dinamica dei campi magnetici alle sorgenti del vento solare, tracciare il flusso di energia che riscalda la corona e accelera il vento solare, e determinare quali meccanismi accelerano e trasportano le particelle energetiche.

L'accelerazione del vento solare è ancora una questione in sospeso, principalmente perché tutta l'accelerazione è terminata entro [il tempo in cui il vento ha viaggiato] 25 raggi solari. La Terra si trova a 215 raggi solari, quindi non abbiamo mai fatto le osservazioni più cruciali vicino al sole. È solo avvicinandoci così tanto al sole che abbiamo la possibilità di rispondere definitivamente a ciò che accelera il vento. La domanda principale è se i processi termici o i processi di accelerazione delle onde siano i più importanti, o entrambi.

D:Qual è il ruolo del MIT in questa impresa?

R:John Richardson ed io siamo co-investigatori dell'indagine SWEAP (Solar Wind Electrons Alpha and Protons) per la missione. Il ricercatore principale, Il professor Justin Kasper dell'Università del Michigan, è laureato al MIT ed è stato formato da Alan Lazarus, lavorando alla Coppa Faraday lanciata sul satellite DSCOVR nel 2014.

La SWEAP Investigation è l'insieme di strumenti sulla navicella spaziale che misureranno direttamente le proprietà del plasma nell'atmosfera solare durante questi incontri. Un componente speciale di SWEAP è un piccolo strumento che guarderà il sole intorno allo scudo termico protettivo della navicella spaziale, l'unico strumento sulla navicella spaziale per farlo. Ciò consentirà a SWEAP di spazzare via un campione dell'atmosfera del sole, la nostra stella, per la prima volta a queste distanze.

Questo piccolo strumento che guarda intorno allo scudo termico è una tazza di Faraday, ed è un discendente diretto del primo strumento per misurare l'esistenza dell'espansione del vento solare supersonico. Quella misurazione è stata effettuata dal professor Herb Bridge, Dottor Al Lazzaro, e il Professor Bruno Rossi, [tutto il MIT], su Explorer 10 nel 1961.

Allo stesso tempo la sonda solare Faraday cup sta misurando le proprietà del vento solare vicino al sole a 8 raggi solari, una sorella Faraday cup su Voyager (lanciato nel 1977) probabilmente misurerà il plasma nello spazio interstellare locale, totalmente al di fuori dell'atmosfera solare, oltre 100 unità astronomiche, o 20, 000 raggi solari. Questo strumento Voyager 2 è stato nello spazio per più di 40 anni, restituire costantemente i dati alla Terra. Quindi due sonde che fanno risalire la loro discendenza al Professor Herb Bridge del MIT effettueranno misurazioni alle estremità opposte del sistema solare, dal più vicino possibile al sole fino al mezzo interstellare locale.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca del MIT, innovazione e didattica.