Teilen Sie dies:
10 stellare Fakten über die Mission der NASA zur Sonne
Manchmal wird die NASA inmitten aufregender Weltraumnachrichten von privaten Unternehmen vergessen. Die Regierungsorganisation, die seit den 70er Jahren nicht auf dem Mond war, kann neben ehrgeizigen Zielen, die von Unternehmen wie SpaceX auf den Mars gesetzt werden, als unbedeutend erscheinen. Aber eine neue Sonde hat die NASA wieder auf der Titelseite der Weltraumnachrichten.
Die Parker Solar Probe ist so konzipiert, dass sie Millionen von Kilometern zurücklegen kann und der Sonne näher kommt als jedes andere Raumschiff der Geschichte. Auf dem Weg dorthin wird es Schwerkrafthilfen von Venus erhalten, sowohl das schnellste als auch das autonomste Objekt, das jemals von der Menschheit hergestellt wurde, und praktisch mehr als eine Million Passagiere befördern.
Hier sind 10 herausragende Fakten über die Mission der NASA zur Sonne.
10 Ziel "Die Sonne berühren"
Die Parker Solar Probe hat die Mission, das zu tun, was kein anderes von Menschen gemachtes Objekt jemals getan hat, nämlich die äußere Atmosphäre der Sonne zu untersuchen. In einer offiziellen NASA-Zusammenfassung heißt es: "In diesem Sommer beginnt die Menschheit ihre erste Mission, die Sonne zu berühren."
Die Sonde soll nicht nur die Geheimnisse der Sonne aufdecken, sondern auch ein besseres Verständnis dafür entwickeln, wie die Sonne das Magnetfeld der Erde beeinflusst. Die Wichtigkeit dieses Aspekts ist schwer zu überschätzen, da von der Sonne beeinflusste Technologien immer mehr Verbreitung finden. Die Mission wird sogar unsere Fähigkeit verbessern, das Sonnensystem zu erforschen.
Dieser allererste Besuch bei einem Star wird auf ausstehende Fragen antworten und neue Fragen stellen.
9 50-jähriger Aufwand
Der Start im August 2018 markiert den Höhepunkt von mehr als 50 Jahren Theorie und Planung.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft erfuhr in den 1940er Jahren von den Millionen Grad der Korona und verifizierte in den 1960er Jahren die Existenz von Sonnenwind. Es gab jedoch keine Antworten darauf, warum die Temperatur der Corona so heiß ist oder der Sonnenwind beschleunigt. Die Antworten auf diese Fragen können nur durch tatsächlichen Kontakt mit der Corona erhalten werden.
Die Idee, eine tatsächliche Messung durchzuführen, wurde erstmals 1958 vorgeschlagen. In der Zwischenzeit näherten sich mehrere Raumsonden der Sonne, aber keines kam nahe an das Ziel der Parker-Sonde heran. Mehrere andere geplante Missionen wurden im Laufe der Jahre aufgrund von Haushaltsengpässen gestrichen, und die derzeitigen Anstrengungen wurden mehrfach verschoben.
Mehr als ein halbes Jahrhundert Arbeit wird von der Parker Solar Probe realisiert.
8 Erstes Raumfahrzeug nach einer lebenden Person benannt
Die NASA hat Raumfahrzeuge nach Planeten, griechischen Göttern und sogar einem Dämon aus benannt Herr der Ringe. Aber bisher hat es noch keinem lebenden Menschen diese Ehre gegeben.
Dr. Eugene Parker, Jahrgang 1927, hat eine Karriere in der Physik verfolgt, die zu zahlreichen Preisen geführt hat. Zu seinen wissenschaftlichen Trophäen zählen die National Medal of Science, die Gold Medal der Royal Astronomical Society, der Kyoto-Preis und viele mehr. Neben seiner hervorragenden Gesamtleistung war Parker eine treibende Kraft hinter mehreren wichtigen Theorien über die Sonne.
In den fünfziger Jahren entwickelte Parker eine komplexe Theorie darüber, wie Sterne Sonnenenergie abgeben. Er prägte den Begriff "Sonnenwind", um die von der Sonne abgegebene Energiekaskade zu beschreiben, und entwickelte eine Theorie, warum die Korona der Sonne heißer ist als die Oberfläche des Sterns. Seine Forschung war für das wissenschaftliche Verständnis der komplexen Beziehung zwischen Erde und Sonne von entscheidender Bedeutung.
Die NASA wird Missionen häufig nach erfolgreichen Starts umbenennen, entschied sich jedoch im Fall von Parker, ihn vor dem Start zu ehren. Die Parker Solar Probe wird das erste Raumschiff mit dem Namen einer lebenden Person sein, das die Umlaufbahn der Erde verlässt.
7 Sonnenwind
Sonnenwind spielt für die Mission eine Schlüsselrolle. Dieser Wind, der aus der Korona der Sonne stammt, fliegt mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten von bis zu 1,6 Millionen Kilometern pro Stunde durch den Weltraum.
Anders als der Wind auf der Erde beeinflussen die hohen Temperaturen der Sonnenkorona die Schwerkraft derart, dass der Wind dem Stern entgeht und ins Weltall übergeht. Wenn der Wind die Erde erreicht, kann er erheblichen Schaden anrichten.
Die primären wissenschaftlichen Ziele der Mission konzentrieren sich fast ausschließlich auf Fragen des Sonnenwinds. Die Wissenschaftler hoffen insbesondere herauszufinden, wie die Korona der Sonne erhitzt wird und was den Sonnenwind beschleunigt.
So wie es Dinge gibt, die nicht über Tornados erlernt werden können, ohne in sie hineinzugehen, birgt die Sonne Geheimnisse über Sonnenwind, die nur an der Quelle zu finden sind. Die Wissenschaftler der NASA hoffen, dass der Sonnenwind weit weniger mysteriös sein wird, wenn die Mission der Sonde 2025 abgeschlossen ist.
6 Die Sonne ist wirklich schwer zu erreichen
Trotz der unglaublichen Wissenschaft hinter der Parker Solarsonde wird die Mission erhebliche Schwierigkeiten haben, zur Sonne zu gelangen. Eine Mission zum Mars wird schwer zu bewerkstelligen sein, aber der Energiebedarf, um zur Sonne zu gelangen, ist 55 Mal höher als bei der relativ einfachen interplanetaren Reise.
Die Sonne ist eine durchschnittliche Entfernung von 150 Millionen Kilometern (93 Millionen Meilen) von der Erde, aber die Entfernung allein ist nicht das Problem. Geschwindigkeit ist nicht der Hauptschuldige - zumindest nicht so, wie Sie denken.
Die Erde hat eine Geschwindigkeit von etwa 108.000 Stundenkilometern und ist fast immer seitwärts mit der Sonne ausgerichtet. Eine Sonde von der Erde, die auf die Sonne gerichtet ist, würde sich seitwärts bewegen und das Ziel vollständig verfehlen. Die Lösung besteht darin, die seitliche Bewegung zu eliminieren, aber dazu muss die Sonde rückwärts so schnell wie die Erde vorwärts bewegt werden.
Die Navigationsanforderungen sind nur die halbe Miete, da der Eintritt in die äußere Korona der Sonne einen immensen Hitzeschutz erfordert.Die Parker Solar Probe spricht beide dieser Probleme an.
5 Schwerkraft hilft von der Venus
NASA-Wissenschaftler lösen das Problem der seitlichen Geschwindigkeit der Sonde relativ zur Sonne in Schritten. Um die Arbeit zu erledigen, hat das Missionsteam eine Lösung entwickelt, die eigentlich nicht von dieser Welt ist.
Die Parker Solar Probe wird nicht nur mit mächtigen Raketen eingesetzt, sondern auch vom Planeten Venus unterstützt. Wenn sich die Sonde der Venus nähert, nutzt sie die Schwerkraft des Planeten, um langsamer zu werden und sich der Sonne zu nähern. Dies wird sieben Mal im Laufe von sieben Jahren durchgeführt, bis die Sonde genug Seitengeschwindigkeit löscht, um die Sonne zu erreichen.
Die Notwendigkeit, Venus für die Reise zu verwenden, bestimmt sogar den Starttermin - ein tägliches Fenster von zwei Stunden, das während des Sommers etwa zwei Wochen dauert, wenn sich die beiden Planeten nahe beieinander befinden.
4 Das schnellste von Menschen gemachte Objekt in der Geschichte
Die von der Venus gelieferte Schwerkrafthilfe verringert die Seitengeschwindigkeit der Sonde, erhöht jedoch die Gesamtgeschwindigkeit. Die Endgeschwindigkeit ist nichts zu verspotten. Tatsächlich wird die Sonde am Ende ihrer Reise mit 692.000 Stundenkilometern schneller als jedes Objekt sein, das jemals von Menschen gebaut wurde.
Zum Vergleich: Das bisher schnellste von Menschen gemachte Objekt ist die Raumsonde Juno mit einer maximalen Geschwindigkeit von 266.000 Stundenkilometern. Die Voyager 1-Sonde, die das Sonnensystem nach einer 35-jährigen Reise verlassen hat, hat eine Geschwindigkeit von etwa 61.000 Stundenkilometern. Die Parker Solar Probe erreicht eine Höchstgeschwindigkeit, die mehr als doppelt so hoch ist wie die von Juno und elfmal so hoch wie die von Voyager 1.
Für einen irdischeren Vergleich ist das schnell genug, um in einer Sekunde von Philadelphia nach Washington, DC zu reisen.
3 Hitzeschild
Die Wärmeabschirmung der Sonde ist nicht weniger beeindruckend als ihre Höchstgeschwindigkeit. An der Vorderseite der Sonde befindet sich ein 2,4 Meter (8 ft) großer Schirm, um die Instrumente zu schützen und Wärme in die entgegengesetzte Richtung zu reflektieren. Das Schild besteht aus einem 11,4 Zentimeter dicken (4,5 Zoll) Stück Kohlenstoffschaum, der auf beiden Seiten von speziell entwickelten Paneelen aus überhitztem Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff umgeben ist. Insgesamt wiegt der Schild nur 73 Kilogramm.
Der Unterschied zwischen Temperatur und Wärme ist auch für das Verständnis der Funktionsweise des Hitzeschilds wesentlich. Temperatur bezieht sich auf eine Messung, während Wärme die Übertragung von Energie ist. Die Temperatur in der Sonnenkorona beträgt 1,1 bis 1,7 Millionen Grad Celsius (2-3 Millionen Grad Fahrenheit), aber die Wärme kann aufgrund des losen Abstands der Plasmapartikel überleben.
"Das ist sehr heiß, aber wir berühren nicht viele davon", sagte der leitende Ingenieur Betsy Congdon. "Es ist ungefähr so, als wenn Sie Ihre Hand in einen Ofen stecken würden und der Ofen [204 oder 260 Grad Celsius (400 oder 500 ° F)] sein könnte, aber Ihre Hand ist es nicht."
Durch die Wärmeabschirmung kann die Sonde in die äußere Korona der Sonne fliegen, ohne zu schmelzen.
2 Autonomes Raumfahrzeug aller Zeiten
Ein Grund dafür, dass die Abschirmung der Hitze der Corona standhalten kann, ist die Verwendung hoch automatisierter Software. Die Erde und die Sonne haben eine unlösbare Kommunikationslücke von ungefähr acht Minuten, und dennoch hat die Sonde nur zehn Sekunden, um die erforderlichen Echtzeitkorrekturen vorzunehmen. Durch die Automatisierungsprogrammierung kann der Fühler während dieser kritischen Zeit sicher Einstellungen vornehmen.
Die Sonde ist auf jedes Szenario programmiert, das die Wissenschaftler sich vorstellen konnten. Das Hitzeschild der Sonde sollte sich daher je nach Bedarf drehen und sogar die Richtung der Sonde selbst ändern können.
Nicola Fox, Projektwissenschaftler am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University, bezeichnet die Parker Solar Probe als "das autonomeste Raumfahrzeug, das je geflogen ist."
1 einzigartige Ladung
Eine Mission wie diese kann nicht mit viel Gewicht durchgeführt werden, und dennoch wird die Parker Solar Probe menschliche Fracht virtuell transportieren.
Im März 2018 forderte die NASA die Öffentlichkeit auf, ihre Namen auf einer Speicherkarte an Bord der Sonde einzureichen. William Shatner, der Schauspieler, der Captain Kirk spielte Star Trek, beteiligte sich an der Aktion als Sprecher und erstellte ein Video, das die Öffentlichkeit dazu aufforderte, ihre Namen einzureichen. Alles in allem haben mehr als 1,1 Millionen Menschen - einschließlich Shatner - ihre virtuellen Tickets an Bord der Sonde angefordert und erhalten.
"Es ist passend, dass die Raumsonde, während sie eine der extremsten Erkundungsfahrten unternimmt, die jemals von einem von Menschen gemachten Gegenstand unternommen wurden, auch die Namen so vieler Leute mit sich führen wird, die auf ihrem Weg jubeln", sagte der Projektwissenschaftler Nicola Fuchs.