Khi nói đến việc khám phá Hệ mặt trời của chúng ta, có rất ít nhiệm vụ tham vọng hơn những nhiệm vụ tìm cách nghiên cứu Mặt trời. Trong khi NASA và các cơ quan không gian khác đã quan sát Mặt trời trong nhiều thập kỷ, phần lớn các nhiệm vụ này được thực hiện trên quỹ đạo quanh Trái đất. Đến nay, gần nhất mọi tàu thăm dò đã đến Mặt trời là Helios 1 và 2 tàu thăm dò, đã nghiên cứu Mặt trời trong những năm 1970 từ bên trong quỹ đạo Sao Thủy tại perihelion.
NASA dự định sẽ thay đổi tất cả với Parker Solar thăm dò, tàu thăm dò không gian vừa được phóng từ Mũi Canaveral, sẽ cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về Mặt trời bằng cách đi vào bầu khí quyển của nó (hay còn gọi là corona). Trong bảy năm tới, tàu thăm dò sẽ sử dụng lực hấp dẫn của Sao Kim để thực hiện một loạt súng cao su sẽ dần đưa nó đến gần Mặt trời hơn bất kỳ nhiệm vụ nào trong lịch sử vũ trụ!
Tàu vũ trụ cất cánh lúc 3:31 sáng EDT vào Chủ nhật ngày 12 tháng 8, từ Tổ hợp phóng không gian-37 tại Trạm không quân Cape Canaveral trên đỉnh một tên lửa hạng nặng United Launch Alliance Delta IV. Vào lúc 5:33 sáng, người quản lý hoạt động nhiệm vụ báo cáo rằng tàu vũ trụ vẫn khỏe mạnh và hoạt động bình thường. Trong suốt tuần tới, nó sẽ bắt đầu triển khai các công cụ của mình để chuẩn bị cho nhiệm vụ khoa học của mình.
Khi đã ở bên trong Sunona corona, Parker Solar thăm dò sẽ sử dụng một bộ công cụ tiên tiến để cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về bầu khí quyển Sun, và nguồn gốc và sự phát triển của gió mặt trời. Những phát hiện này và những phát hiện khác sẽ cho phép các nhà nghiên cứu và nhà thiên văn học cải thiện khả năng dự báo các sự kiện thời tiết không gian (như ngọn lửa mặt trời), có thể gây hại cho các phi hành gia và các sứ mệnh quay quanh, phá vỡ liên lạc vô tuyến và làm hỏng lưới điện.
Như Thomas Zurbuchen, quản trị viên liên kết của Ban giám đốc sứ mệnh khoa học NASA, cho biết trong một thông cáo báo chí gần đây của NASA:
Nhiệm vụ này thực sự đánh dấu nhân loại Lần đầu tiên đến thăm một ngôi sao sẽ có ý nghĩa không chỉ ở đây trên Trái đất, mà là cách chúng ta hiểu rõ hơn về vũ trụ của chúng ta. Chúng tôi đã hoàn thành một cái gì đó mà nhiều thập kỷ trước, chỉ sống trong lĩnh vực khoa học viễn tưởng.
Nhiệm vụ Parker Probes chắc chắn đi kèm với phần thách thức của nó. Ngoài sức nóng đáng kinh ngạc, nó sẽ phải chịu đựng, còn có thách thức đơn giản là đến đó. Điều này là do vận tốc quỹ đạo Trái đất, di chuyển quanh Mặt trời với tốc độ 30 km / s (18,64 mps) - hoặc khoảng 108.000 km / h (67.000 dặm / giờ). Hủy bỏ vận tốc này và di chuyển về phía Mặt trời sẽ tốn năng lượng gấp 55 lần so với việc một tàu thủ công du hành tới Sao Hỏa.
Để giải quyết thách thức này, Parker thăm dò đã được phóng bởi một tên lửa rất mạnh - ULA Delta IV, có khả năng tạo ra lực đẩy 9.700 kN. Ngoài ra, nó sẽ dựa vào một loạt các hỗ trợ trọng lực (hay còn gọi là súng cao su hấp dẫn) với Sao Kim. Chúng sẽ bao gồm các tàu thăm dò thực hiện các quả cầu bay của Mặt trời, sau đó bay vòng quanh Sao Kim để tăng tốc độ từ lực của hành tinh trọng lực hành tinh, và sau đó bắn lại xung quanh Mặt trời.
Trong quá trình thực hiện sứ mệnh 7 năm của mình, tàu thăm dò sẽ tiến hành 7 lần hỗ trợ trọng lực với Sao Kim và sẽ thực hiện 24 lần vượt qua Mặt trời, dần dần thắt chặt quỹ đạo trong quá trình này. Cuối cùng, nó sẽ đạt được khoảng cách khoảng 6 triệu km (3,8 triệu dặm) từ Mặt trời và bay qua bầu khí quyển của nó (hay còn gọi là corona), có hiệu quả gần hơn bảy lần so với bất kỳ tàu vũ trụ nào trong lịch sử. Ngoài ra, tàu thăm dò sẽ di chuyển với tốc độ khoảng 692.000 km / h (430.000 dặm / giờ), sẽ lập kỷ lục tàu vũ trụ di chuyển nhanh nhất trong lịch sử.
Trong tuần đầu tiên của hành trình, tàu vũ trụ sẽ triển khai sự bùng nổ ăng-ten và từ kế có mức tăng cao, nơi chứa ba thiết bị mà nó sẽ sử dụng để nghiên cứu từ trường Sun Sun. Nó cũng sẽ thực hiện lần đầu tiên triển khai hai phần của năm ăng ten điện trường (hay còn gọi là bộ công cụ FIELDS), sẽ đo các tính chất của gió mặt trời và giúp tạo ra một bức tranh ba chiều về điện trường Sun Sun.
Các thiết bị khác trên tàu vũ trụ bao gồm Máy ảnh trường rộng cho Máy dò tìm năng lượng mặt trời Parker (WISPR), dụng cụ chụp ảnh chỉ có tàu vũ trụ. Công cụ này sẽ chụp ảnh cấu trúc quy mô lớn của corona và gió mặt trời trước khi tàu vũ trụ bay qua nó, ghi lại những hiện tượng như phóng xạ khối lượng lớn (CME), máy bay phản lực và các ejecta khác từ Mặt trời.
Ngoài ra, còn có công cụ điều tra Alphas và Proton (SWEAP) của Solar Wind Electron, bao gồm hai công cụ khác - Cup thăm dò năng lượng mặt trời (SPC) và Máy phân tích thăm dò mặt trời (SPAN). Chúng sẽ đếm các hạt có nhiều nhất trong gió mặt trời - electron, proton và ion helium - và đo vận tốc, mật độ, nhiệt độ và các tính chất khác của chúng để cải thiện hiểu biết của chúng ta về gió mặt trời và plasma coronal.
Sau đó, có một cuộc điều tra khoa học tích hợp về mặt trời (ISOIS), dựa trên các công cụ EPI-Lo và EPI-Hi - Dụng cụ hạt năng lượng (EPI). Sử dụng hai thiết bị này, ISOIS sẽ đo các electron, proton và ion trên nhiều loại năng lượng để hiểu rõ hơn về việc các hạt này đến từ đâu, cách chúng tăng tốc và cách chúng di chuyển trong Hệ Mặt trời.
Ngoài việc là tàu vũ trụ đầu tiên khám phá corona của Mặt trời, Parker Solar thăm dò là tàu vũ trụ đầu tiên được đặt theo tên của một nhà khoa học sống - Eugene Parker, nhà vật lý đầu tiên đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của gió mặt trời vào năm 1958. Là Nicola Fox, tàu thăm dò nhà khoa học dự án tại JHUAPL, chỉ ra:
Khám phá các phi hành gia Sun Sun với một con tàu vũ trụ là một trong những thử thách khó khăn nhất cho việc thám hiểm không gian. Cuối cùng, chúng tôi sẽ có thể trả lời các câu hỏi về corona và gió mặt trời do Gene Parker đưa ra vào năm 1958 - sử dụng một tàu vũ trụ mang tên ông - và tôi có thể chờ đợi để tìm hiểu những khám phá mà chúng tôi tạo ra. Khoa học sẽ rất đáng chú ý.
Bác sĩ Parker đã có mặt để chứng kiến sự ra mắt vào sáng sớm của tàu vũ trụ. Ngoài bộ công cụ khoa học tiên tiến, tàu thăm dò còn mang một tấm biển cống hiến sứ mệnh cho Parker. Tấm biển này, được đính kèm vào tháng 5, bao gồm một câu trích dẫn của nhà vật lý nổi tiếng - Lừa Hãy nhìn thấy những gì ở phía trước - và một thẻ nhớ chứa hơn 1,1 triệu tên được công chúng gửi lên tàu vũ trụ tới Mặt trời.
Thử nghiệm thiết bị sẽ bắt đầu vào đầu tháng 9 và kéo dài khoảng bốn tuần, sau đó, Parker Solar thăm dò có thể bắt đầu các hoạt động khoa học. Vào ngày 28 tháng 9, nó sẽ thực hiện chuyến bay đầu tiên của Sao Kim và thực hiện hỗ trợ trọng lực đầu tiên với hành tinh này vào đầu tháng 10. Điều này sẽ khiến tàu vũ trụ đảm nhận quỹ đạo 180 ngày của Mặt trời, nó sẽ đưa nó tới khoảng cách khoảng 24 triệu km (15 triệu dặm).
Cuối cùng, tàu thăm dò mặt trời Parker sẽ cố gắng trả lời một số bí ẩn lâu đời về Mặt trời. Chẳng hạn, tại sao corona của Mặt trời nóng hơn 300 lần so với bề mặt của Mặt trời, thứ điều khiển luồng gió mặt trời siêu âm thấm vào toàn bộ Hệ Mặt trời và làm tăng tốc các hạt năng lượng mặt trời - có thể đạt tốc độ lên tới một nửa tốc độ ánh sáng - từ mặt trời?
Trong sáu mươi năm, các nhà khoa học đã suy nghĩ về những câu hỏi này, nhưng không thể trả lời chúng vì không có tàu vũ trụ nào có khả năng xâm nhập vào hành lang của Sun Sun. Nhờ những tiến bộ trong kỹ thuật nhiệt, Parker Solar thăm dò là tàu vũ trụ đầu tiên sẽ có thể chạm vào mặt chạm mặt của Mặt trời và tiết lộ bí mật của nó. Đến tháng 12, tàu sẽ truyền những quan sát khoa học đầu tiên về Trái đất.
Như Andy Driesman, người quản lý dự án của nhiệm vụ Parker thăm dò tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins (JHUAPL), bày tỏ:
Ngày hôm nay, ra mắt là một đỉnh cao của sáu thập kỷ nghiên cứu khoa học và hàng triệu giờ nỗ lực. Giờ đây, Parker Solar thăm dò đang hoạt động bình thường và đang trên đường bắt đầu sứ mệnh 7 năm của khoa học cực đoan.
Hiểu được động lực của Mặt trời là bản chất để hiểu lịch sử của Hệ Mặt trời và sự xuất hiện của chính sự sống. Nhưng cho đến nay, không có nhiệm vụ nào có thể đến gần Mặt trời để giải quyết những bí ẩn lớn nhất của nó. Vào thời điểm nhiệm vụ Parker Solar thăm dò hoàn thành, các nhà khoa học hy vọng sẽ học được rất nhiều về các hiện tượng có thể làm phát sinh sự sống và phá vỡ nó!
