Lorsqu'il s'agit d'explorer notre système solaire, il y a peu de missions plus ambitieuses que celles qui cherchent à étudier le Soleil. Alors que la NASA et d'autres agences spatiales observent le Soleil depuis des décennies, la majorité de ces missions ont été menées en orbite autour de la Terre. À ce jour, les sondes les plus proches du Soleil sont les Helios 1 et 2 sondes, qui ont étudié le Soleil au cours des années 1970 depuis l'intérieur de l'orbite de Mercure au périhélie.
La NASA a l'intention de changer tout cela avec la sonde solaire Parker, la sonde spatiale récemment lancée depuis Cap Canaveral, qui révolutionnera notre compréhension du Soleil en pénétrant dans son atmosphère (alias la couronne). Au cours des sept prochaines années, la sonde utilisera la gravité de Vénus pour effectuer une série de frondes qui le rapprocheront progressivement du Soleil que toute mission dans l'histoire du vol spatial!
Le vaisseau spatial a décollé à 3 h 31 HAE le dimanche 12 août, du Complexe de lancement spatial-37 à la station de Cape Canaveral Air Force au sommet d'une fusée lourde Delta IV de la United Launch Alliance. À 5 h 33, le directeur des opérations de la mission a signalé que l'engin spatial était en bonne santé et fonctionnait normalement. Au cours de la semaine prochaine, il commencera à déployer ses instruments en vue de sa mission scientifique.
Une fois à l'intérieur de la couronne solaire du Soleil, la sonde solaire Parker utilisera une suite avancée d'instruments pour révolutionner notre compréhension de l'atmosphère du Soleil et de l'origine et de l'évolution du vent solaire. Ces résultats et d'autres permettront aux chercheurs et aux astronomes d'améliorer leur capacité à prévoir les événements météorologiques spatiaux (tels que les éruptions solaires), qui peuvent nuire aux astronautes et aux missions en orbite, perturber les communications radio et endommager les réseaux électriques.
Comme Thomas Zurbuchen, l'administrateur associé de la Direction des missions scientifiques de la NASA, l'a déclaré dans un récent communiqué de presse de la NASA:
"Cette mission marque véritablement la première visite de l'humanité à une étoile qui aura des implications non seulement ici sur Terre, mais aussi sur la façon dont nous comprenons mieux notre univers. Nous avons accompli quelque chose qui, il y a des décennies, vivait uniquement dans le domaine de la science-fiction. "
La mission Parker Probes comporte certainement son lot de défis. En plus de la chaleur incroyable qu'elle devra supporter, il y a aussi le défi de simplement y arriver. Cela est dû à la vitesse orbitale de la Terre, qui se déplace autour du Soleil à une vitesse de 30 km / s (18,64 mps) - soit environ 108 000 km / h (67 000 mph). L'annulation de cette vitesse et le déplacement vers le Soleil prendraient 55 fois plus d'énergie qu'un vaisseau pour se rendre sur Mars.
Pour relever ce défi, la sonde Parker a été lancée par une fusée très puissante - l'ULA Delta IV, qui est capable de générer 9 700 kN de poussée. De plus, il s'appuiera sur une série d'assistances gravitationnelles (aka. Frondes gravitationnelles) avec Vénus. Ceux-ci consisteront en une sonde effectuant des survols du Soleil, puis en faisant le tour de Vénus pour obtenir une augmentation de vitesse grâce à la force de la gravité de la planète, puis en effectuant à nouveau une fronde autour du Soleil.
Au cours de sa mission de sept ans, la sonde effectuera sept assistances gravimétriques avec Vénus et effectuera 24 passages du Soleil, resserrant progressivement son orbite dans le processus. Finalement, il atteindra une distance d'environ 6 millions de kilomètres (3,8 millions de mi) du Soleil et volera à travers son atmosphère (aka. Corona), se rapprochant effectivement plus de sept fois plus que n'importe quel vaisseau spatial de l'histoire. En outre, la sonde se déplacera à des vitesses d'environ 692 000 km / h (430 000 mph), ce qui établira le record du vaisseau spatial le plus rapide de l'histoire.
Au cours de la première semaine de son voyage, l'engin spatial déploiera son antenne à gain élevé et sa flèche de magnétomètre, qui abrite les trois instruments qu'il utilisera pour étudier le champ magnétique du Soleil. Il réalisera également le premier déploiement en deux parties de ses cinq antennes de champ électrique (alias la suite d'instruments FIELDS), qui mesurera les propriétés du vent solaire et aidera à faire une image en trois dimensions des champs électriques du Soleil.
D'autres instruments à bord du vaisseau spatial comprennent l'imageur à champ large pour Parker Solar Probe (WISPR), le seul instrument d'imagerie du vaisseau spatial. Cet instrument prendra des photos de la structure à grande échelle de la couronne et du vent solaire avant que le vaisseau spatial ne vole à travers lui, capturant des phénomènes tels que les éjections de masse coronale (CME), les jets et autres éjectas du soleil.
Il y a aussi l'instrument d'investigation Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP), qui se compose de deux autres instruments - le Solar Probe Cup (SPC) et les Solar Probe Analyzers (SPAN). Ceux-ci compteront les particules les plus abondantes du vent solaire - électrons, protons et ions hélium - et mesureront leur vitesse, leur densité, leur température et d'autres propriétés pour améliorer notre compréhension du vent solaire et du plasma coronal.
Ensuite, il y a l'Investigation Scientifique Intégrée du Soleil (ISOIS), qui s'appuie sur les instruments EPI-Lo et EPI-Hi - Energetic Particle Instruments (EPI). À l'aide de ces deux instruments, l'ISOIS mesurera les électrons, les protons et les ions à travers une large gamme d'énergies pour mieux comprendre d'où viennent ces particules, comment elles sont devenues accélérées et comment elles se déplacent à travers le système solaire.
En plus d'être le premier vaisseau spatial à explorer la couronne solaire, la sonde solaire Parker est le premier vaisseau spatial nommé d'après un scientifique vivant - Eugene Parker, le physicien qui a théorisé pour la première fois l'existence du vent solaire en 1958. Comme Nicola Fox, la sonde scientifique du projet à la JHUAPL, a indiqué:
"Explorer la couronne du Soleil avec un vaisseau spatial a été l'un des défis les plus difficiles pour l'exploration spatiale. Nous allons enfin pouvoir répondre aux questions sur la couronne et le vent solaire soulevés par Gene Parker en 1958 - à l'aide d'un vaisseau spatial qui porte son nom - et j'ai hâte de découvrir quelles découvertes nous faisons. La science sera remarquable. "
Le Dr Parker était sur place pour assister au lancement tôt le matin du vaisseau spatial. En plus de sa suite avancée d'instruments scientifiques, la sonde porte également une plaque dédiant la mission à Parker. Cette plaque, qui a été jointe en mai, comprend une citation du célèbre physicien - «Voyons ce qui nous attend» - et une carte mémoire contenant plus de 1,1 million de noms soumis par le public pour voyager avec le vaisseau spatial vers le Soleil.
Les tests aux instruments débuteront début septembre et dureront environ quatre semaines, après quoi la sonde solaire Parker pourra commencer ses opérations scientifiques. Le 28 septembre, il effectuera son premier survol de Vénus et effectuera sa première assistance gravitationnelle avec la planète d'ici début octobre. Cela entraînera le vaisseau spatial à assumer une orbite du Soleil de 180 jours, ce qui l'amènera à une distance d'environ 24 millions de kilomètres (15 millions de mi).
À la fin, la sonde solaire Parker tentera de répondre à plusieurs mystères de longue date sur le Soleil. Par exemple, pourquoi la couronne solaire du Soleil est-elle 300 fois plus chaude que la surface du Soleil, ce qui entraîne le vent solaire supersonique qui imprègne tout le système solaire et ce qui accélère les particules énergétiques solaires - qui peuvent atteindre des vitesses jusqu'à la moitié de la vitesse de la lumière - loin du soleil?
Pendant soixante ans, les scientifiques ont réfléchi à ces questions, mais n’ont pu y répondre car aucun vaisseau spatial n’était capable de pénétrer dans la couronne du Soleil. Grâce aux progrès de l'ingénierie thermique, la sonde solaire Parker est le premier vaisseau spatial qui pourra «toucher» la face du Soleil et révéler ses secrets. D'ici décembre, l'engin retransmettra ses premières observations scientifiques sur Terre.
Comme Andy Driesman, le chef de projet de la mission Parker Probe au Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), a déclaré:
«Le lancement d'aujourd'hui a été l'aboutissement de six décennies d'études scientifiques et de millions d'heures d'effort. Maintenant, Parker Solar Probe fonctionne normalement et s'apprête à entamer une mission de sept ans de science extrême. »
Comprendre la dynamique du Soleil est intrinsèque à la compréhension de l'histoire du système solaire et de l'émergence de la vie elle-même. Mais jusqu'à présent, aucune mission n'a pu se rapprocher suffisamment du Soleil pour faire face à ses plus grands mystères. Au moment où la mission de la sonde solaire Parker sera terminée, les scientifiques s'attendent à avoir beaucoup appris sur les phénomènes qui peuvent donner naissance à la vie et la perturber!
