La NASA se prépare à lancer une sonde historique pour "toucher le soleil" - qui, espèrent les scientifiques, permettra de percer des mystères de notre étoile depuis des décennies - début août.
La mission, appelée Parker Solar Probe, fera le tour du soleil 24 fois, volant dans l'atmosphère de l'étoile à un million de degrés, appelée la couronne.
Le plan de vol intimidant du vaisseau spatial n'est pas seulement une alouette audacieuse; c'est une nécessité de répondre aux questions sur le soleil qui ont dérouté les scientifiques pendant des décennies. Dans certains cas, leurs réponses affecteront nos vies sur Terre. Mais les scientifiques profitent également d'un accès pratique au soleil pour comprendre toutes les étoiles par proxy.
"Nous devons aller à la couronne parce que nous avons fait tellement de science en regardant l'étoile", a déclaré le 20 juillet lors d'une conférence de presse de la NASA sur la mission à venir, la scientifique du projet Nicola Fox, scientifique solaire à l'Université Johns Hopkins. "Nous l'avons regardé de toutes les manières différentes que vous pouvez imaginer, à chaque longueur d'onde; nous avons même dépassé l'orbite de Mercure. Mais nous devons entrer dans cette région d'action et dans la région où tous ces mystères sont vraiment en cours. " [Un nouveau regard à l'intérieur de l'atmosphère de Sun donne des indices sur le mystérieux vent solaire]
Résoudre trois mystères
Premièrement, la mission aidera les scientifiques à comprendre la couronne elle-même - en particulier, comment la chaleur se déplace dans l'atmosphère du soleil. À l'heure actuelle, ce flux de chaleur semble contre-intuitif: la couronne peut atteindre des températures environ 300 fois plus chaudes que la surface du soleil, bien qu'elle soit plus éloignée des réactions qui alimentent l'étoile.
"C'est un environnement très étrange et inconnu pour nous", a déclaré Alex Young, un spécialiste de l'énergie solaire à la NASA, lors de la conférence de presse. "Nous sommes habitués à l'idée que si je me tiens à côté d'un feu de camp et que je m'en éloigne, il fait plus frais - mais ce n'est pas ce qui se passe au soleil."
La deuxième tâche de la sonde est d'étudier ce que les scientifiques appellent le vent solaire - un flot de particules hautement chargées qui jaillit du soleil et traverse tout le système solaire, formant la bulle qui marque notre voisinage de l'espace.
Mais les scientifiques travaillent toujours pour essayer de comprendre exactement comment cela fonctionne, et encore une fois, il se passe quelque chose de très étrange - le vent solaire accélère en quelque sorte jusqu'à supersonique. "Le vent solaire passe d'une sorte de brise régulière à un véritable flux supersonique de la couronne allant à des millions de kilomètres à l'heure", a déclaré Young. Les scientifiques espèrent que les mesures de la sonde lorsqu'elle vole directement dans le vent solaire et le long de son courant les aideront à résoudre ce mystère.
Enfin, la sonde étudiera une conséquence encore plus dramatique de la vie près de notre étoile, qui éclate parfois des nœuds de plasma dans l'espace. "Le soleil peut faire exploser ces énormes gouttes de matière - des milliards de tonnes d'atmosphère solaire imprégnées de champ magnétique solaire s'éloignant du soleil à des millions de kilomètres à l'heure", a déclaré Young.
Ces caprices provoquent une série de phénomènes que les scientifiques appellent la météo spatiale, et s'ils sont suffisamment dramatiques, les explosions peuvent être dangereuses pour les astronautes et les satellites sur leur chemin - et des phénomènes particulièrement puissants pourraient couper les réseaux électriques ici sur Terre. Les scientifiques disposent de quelques techniques pour prédire l'équivalent spatio-météorologique des tornades et des ouragans, mais ils espèrent que la mission rendra ces prévisions plus précises.
Et si vous êtes juste là pour les jolies photos, ne vous inquiétez pas; La NASA a également pris des dispositions pour certains d'entre eux. La sonde contient une caméra qui montrera aux scientifiques du projet la vue du vaisseau spatial volant à travers la couronne. Cela signifiera des images non pas de la surface du soleil mais de la couronne elle-même, avec des images plus proches de celles produites sur Terre pendant une éclipse solaire totale. [Regardez la couronne insaisissable du soleil apparaître dans la vidéo de l'éclipse solaire en accéléré]
Retardé pour la technologie
Les scientifiques sont aux prises avec ces questions depuis des décennies, mais sans les ressources nécessaires pour atteindre les étoiles. Pour cela, ils devaient attendre que la technologie transforme la sonde solaire Parker en réalité.
La partie la plus importante de cette technologie est le bouclier thermique, sur lequel la plupart des instruments du vaisseau spatial s'appuient pour se protéger de la chaleur stupéfiante du soleil. C'est une dalle de forme étrange et sans prétention de matériaux en carbone soigneusement conçus, mais elle fait son travail: lorsque les températures à l'avant du bouclier atteignent 2500 degrés Fahrenheit (1370 degrés Celsius), son dos est à seulement 600 degrés F (315 degrés C ) - et les instruments eux-mêmes restent à 85 degrés F (30 C).
Les instruments de l'engin spatial seront alimentés par des panneaux solaires, mais ces panneaux ont dû être adaptés pour gérer l'entrée surpuissante disponible si près du soleil. "Les cellules solaires doivent rester fraîches; elles n'aiment pas surchauffer et si elles le font, elles ne fonctionnent pas", a déclaré Fox. Cela signifiait la conception de panneaux auto-refroidissants que le vaisseau spatial peut régler par lui-même, en repliant la plupart des panneaux derrière l'écran thermique en cas de besoin.
Une troisième avancée importante consistait à s'assurer que la sonde pouvait prendre soin d'elle-même sans beaucoup d'intervention humaine. La sonde sera de l'autre côté du soleil lors de ses approches les plus proches, sans aucun moyen d'appeler la maison en cas de problème - et même lorsqu'elle peut émettre un signal, elle devra faire face à un retard de communication aller-retour de 16 minutes.
"J'aime à penser à elle [Parker] comme un vaisseau spatial indépendant", a déclaré Fox. "Elle est très, très autonome. Elle doit prendre soin d'elle-même lorsqu'elle se trouve dans cette région coronale; il n'y a personne dans la boucle." Cela signifie que le vaisseau spatial peut déterminer automatiquement quand il a besoin de changer de position dans l'espace en raison de la quantité de soleil que les différentes parties du vaisseau spatial reçoivent. [Toucher le soleil: la mission de la NASA renommée «sonde solaire Parker»]
Regarder vers l'avant
La sonde solaire Parker est au Kennedy Space Center de la NASA, emballée et prête à être lancée, malgré de petits problèmes qui retardent le lancement d'une semaine, y compris l'ajout d'un deuxième jeu de capteurs de température de secours après avoir craint que l'ensemble d'origine ne fonctionne mal.
Maintenant, le vaisseau spatial est prêt à partir. "Nous avons fait tout le travail, tous les contrôles; elle ressemble finalement exactement à ce que je m'attendais à ce qu'elle regarde de toutes ces présentations PowerPoint que j'ai vues il y a 10 ans", a déclaré Fox. "Elle est boutonnée, belle et totalement prête à prendre son envol."
Le vaisseau spatial est maintenant prévu pour une fenêtre de lancement qui s'ouvre le 6 août à 4 h 08 HAE (0808 GMT) et se termine le 19 août. Il laissera la Terre à bord d'une fusée Delta IV de la United Launch Alliance à deux étages, et un la troisième phase d'accélération sera déclenchée dans l'espace.
Toute cette puissance est nécessaire pour définir le chemin du vaisseau spatial vers le soleil. "Nous devons aller si vite parce que nous devons perdre l'influence de la Terre", a déclaré Fox. "Nous ne voulons pas voyager avec la Terre; nous voulons pouvoir aller vers le soleil."
Une fois que le vaisseau spatial a échappé à l'attraction de la Terre, il volera vers Vénus, faisant une boucle sur la planète environ six semaines après son lancement afin de ralentir et de rentrer au soleil. Ensuite, c'est au soleil. La sonde fera 24 orbites autour du soleil, entrecoupées de six ajustements supplémentaires qui utilisent l'influence de Vénus pour rapprocher la sonde de l'étoile.
Les orbites ont la forme de pétales de fleurs, la sonde recueillant la plupart de ses données par jets de 11 jours alors qu'elle se trouve à moins d'un quart de la distance de la Terre, puis renvoyant ces informations à la maison pendant la partie éloignée de sa boucle. Au cours de son approche la plus proche, la sonde volera à seulement 3,83 millions de milles (6 millions de kilomètres) au-dessus de la surface du soleil à une vitesse de 430 000 mph (700 000 km / h), ce qui en fera l'objet artificiel le plus rapide.
Enfin, environ sept ans après son lancement, le vaisseau spatial sera à court de carburant qu'il utilise pour ajuster son corps et garder les instruments sensibles à l'abri de la chaleur du soleil. Et ce sera le début de la fin pour la sonde solaire Parker.
"À ce stade, les parties du corps qui ne sont pas conçues pour voir l'environnement solaire complet le verront alors, le vaisseau spatial commencera à se séparer en gros morceaux, puis il deviendra progressivement et progressivement plus petit", a déclaré Fox. "J'aime romantiquement penser qu'elle fera partie de la couronne et tournera autour du soleil pour toujours."
