Sunčeva sonda Parker (Parker Solar Probe) je misija američke agencije NASA koja za cilj ima istraživanje svojstava naše matične zvijezde. Sonda je, nakon višegodišnjih priprema, lansirana 12. augusta 2018. godine. Istraživanje Sunca bilo je planirano još prilikom osnivanja NASA-inog, krajem pedesetih godina prošlog vijeka, ali tehnologija jednostavno nije bila na potrebnom nivou za jednu tako zahtjevnu misiju. Ograničavajući faktor ovog tipa misija su i troškovi, s obzirom na to da veliki broj naučnih institucija aplicira za ograničena sredstva, a budžet Sunčeve sonde iznosi oko 1,5 milijardi američkih dolara. Čak i sadašnja sonda je „skromnija“ varijanta originalno zamišljene u misiji koja je trebala prići Suncu na gotovo 2,1 miliona kilometara. Zbog troškova ljestvica očekivanja je spuštena, mada je i ovo jedan revolucionaran poduhvat.

CILJEVI MISIJE

Sonda će imati dosta izduženu putanju oko Sunca, a tokom perihela (tačci koja je najbliža objektu oko kojeg se rotira) prolaziće pored same sunčeve korone. Korona je znatno rjeđa od površine Sunca i proizvodi sićušan dio njegove vidljive svjetlosti. To je i razlog što je vidimo tek za vrijeme potpunog pomračenja (kao neki fini oreol). U isto vrijeme korona ima temperaturu od nekoliko miliona stepeni (Kelvina ili Celzijusa, prilično je svejedno). E tu se javlja jedan od glavnih razloga ove misije. Naime, sunčeva površina, sa temperaturom od oko 6000 stepeni Kelvina, znatno je hladnija od korone. Zakoni fizike nas upućuju da se prelaz topline vrši sa toplijeg na hladnije tijelo sve dok se njihove temperature ne izjednače. Kako je onda moguće da površina sa svojih 6000 stepeni zagrijava koronu do milionskih temperatura. Rješenje za ovaj problem je ponudio američki fizičar Eugene Newman Parker. Njegova teorija predlaže sistem u kojem veliki broj malih eksplozija, nazvanih nanobaklje, kumulativno zagrijavaju koronu do ogromnih temperatura. Osim ovoga Parker je razvio čitav koncept o tome kako naša zvijezda zrači energiju u svemir.

Tok namagnetisanih čestica i elektromagnetnih talasa koji struje od Sunca ka njegovoj okolini drugi je bitan razlog za slanje Sunčeve sonde. Ovo stalno strujanje, po nazivu sunčev vjetar, dostiže i do Zemlje gdje u interakciji sa njenom magnetosferom stvara efekt čuvene aurore. Međutim, sunčev vjetar, uz druge izboje plazme, sunčeve baklje i ostale slične pojave, ne stvara samo lijep prizor za oko. Jači naleti mogu dovesti do elektromagnetnih oluja štetnih po elektroniku ali i živa bića. Na Zemlji nas štiti magnetosfera. U svemiru su sateliti i astronauti izloženi velikom riziku od ove pojave. U ekstremnim slučajevima ovakve oluje mogu naštetiti i uređajima na površini Zemlje. Zbog toga je potrebno saznati više o ovakvim pojavama, i to na samom njihovom izvoru. Onima koji žele znati više o samom Suncu preporučujem članak „Sunce – biografija nama najbliže zvijezde“ Adele Subašić-Kopić, koji je objavljen u prvom broju Astronomskog časopisa Orion.

PRVI PUT

Rijetke su svemirske misije koje možemo nazvati rutinskim. Zapravo, gotovo svaka od njih donosi neku tehnološku novost, nešto što nadilazi do sada postavljena ograničenja. Najčešće je riječ o sitnim pomacima koji postepeno doprinose našem tehnološkom napretku. Ipak, pred nama se znaju naći takvi izazovi koje ne možemo riješiti postojećom opremom ni načinom postupanja. Tada se postavljaju novi koncepti, otkrivaju potrebni materijali i čini ono što do sada niko učinio nije.U svjetlu navedenog, Parker sunčeva sonda je predstavljala veliki izazov za svoje kreatore. Pored toga što je potrebna velika energija da bi se objekat uputio ka samom Suncu, trebalo je riješiti više drugih problema poput hlađenja letjelice, programiranja za autonomno djelovanje, zaštite od zračenja i slično. Detaljno izlaganje ovih rješenja bi nadilazilo prostor predviđen za ovaj članak tako da će u daljem tekstu biti navedene tek neke od specifičnosti vezane za samu misiju.

• Prvi put u historiji NASA je nazvala misiju po živoj osobi, američkom fizičaru Eugene Newman Parkeru. Parker je razvio čitav koncept o tome kako Sunce zrači energiju u svemir i ponudio objašnjenje za razliku u temperaturi površine i korone. Eugene Parker je i prisustvovao lansiranju letjelice.
• Predviđa se da će tokom trajanja misije biti dostignuta brzina od oko 190 km/s (687.000 km/h), čime će sonda postati najbrži objekat načinjen od strane čovjeka.
• Planiran je prilazak Suncu na oko 6,2 miliona km (oko 4% prosječnog rastojanja Sunce-Zemlja). Energija potrebna za ovakav prilazak je veća za šest puta od energije potrebne da se stigne na Mars. To je razlog za korištenje gravitacionog polja Venere. Naime, ako letjelicu usmjerimo pažljivo proračunatom putanjom gravitaciono polje tijela pored kojeg prolazi može je ubrzati, usporiti ili pak usmjeriti u određenom pravcu. Sve ovo uz znatnu uštedu energije ili raketnog goriva. Do sada tek je jedan objekat napravljen ljudskom rukom prišao Suncu na oko 43 miliona kilometara. Sunčeva sonda dosadašnji rekord će oboriti već u prvom perihelu.
• Letjelica će se naći izložena velikoj temperaturi, tokom određenih perioda misije. Smatra se da će maksimalnih 1377 stepeni zagrijavati površinu štita za vrijeme perihela. Kao specifičnost, dva tečna radijatora napunjena komprimiranom vodom čine dio sistema za hlađenje letjelice.
• Razvijen je sistem koji je sposoban u kratkom roku prilagoditi se rasponu temperatura od veoma visokih do veoma niskih.
• Autonomna inteligencija sonde je sposobna da koriguje njen pravac leta i položaj, jer dovoljna je i milisekunda pogrešno okrenutog štita da dođe do topljenja elektronike u naučnim instrumentima. S obzirom da će za komunikaciju biti potrebno i čitavih 16 minuta (8 minuta potrebno je radio signalu da dođe od Sunca do Zemlje), letjelica će biti upućena „sama na sebe“.

Nakon uspješnog lansiranja Parker sunčeva sonda na dobrom je putu da stigne do svog prvog perihela, početkom novembra 2018. godine. Za najznačajniji period misije se smatraju 2024. i 2025. godina, kada će sonda prići Suncu na udaljenost od 6,2 miliona kilometara. Nakon što sonda potroši svo gorivo namijenjeno izvođenju manevara potrebnih za let, toplinski štit će izgubiti pravilan položaj i sva druga oprema će biti istopljena usljed velike temperature. Jedino će ovaj karbonski štit ostati čitav i nastaviti sa kruženjem oko Sunca. Kružiće dugo i dugo, vjerovatno i nakon nestanka ljudske vrste kakvu poznajemo.

Piše: Adnan Popara

Ilustracija: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben