کاوشگر خورشیدی پارکر؛ ماموریت ناسا 'برای لمس خورشید'

پرسش:سازمان فضایی آمریکا، ناسا، در آستانه آغاز یکی از جسورانه‌ترین ماجراهایش است و ماهواره‌ای را به فضا می‌فرستد که بیشتر از هر آنچه پیشتر انجام شده به خورشید نزدیک خواهد شد. کاوشگر خورشیدی پارکر مستقیما در جو ستاره منظومه ما شیرجه می‌رود، سفری به درون تاج خورشید. دانشمندان امیدوارند با استفاده از اطلاعاتی که از این کاوشگر به دست می‌دهد، بتوانیم گره از بعضی رازهای رفتار خورشید باز کنیم.   فرض بر این است که پارکر می‌تواند در دمای سوزان بالای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد در محدوده تاج خورشید دوام بیاورد. ماموریت 'برای لمس خورشید' کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا فاصله: ۶.۱۲ میلیون کیلومتر نزدیکترین فاصله پارکر تا خورشید قبلی: ۴۳ میلیون کیلومتر نزدیکترین کاوشگر قبلی، (هلیوس ۲ در سال ۱۹۷۶) دما: ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد دمایی که انتظار می‌رود سپر حرارتی با آن مواجه باشد سرعت: ۱۹۰ کیلومتر بر ثانیه کاوشگر پارکر فوق سریع است عمر: ۶۰ سال از زمانی که پروژه پارکر اولین بار پیشنهاد شد NASA/JHU-APL NASA/SDO پرتاب پارکر برای بامداد شنبه برنامه‌ریزی شده بود، اما به دلیل مشکلاتی به تعویق افتاد. موشک پرتابگر دلتای ۴ کاوشگر پارکر را به محدوده درونی منظومه شمسی می‌برد و این کاوشگر ظرف شش هفته از سیاره ناهید می‌گذرد و شش هفته بعد از آن هم به نزدیکی خورشید می‌رسد. قرار است که پارکر ظرف هفت سال، ۲۴ بار در به دور خورشید بگردد و در این دوره اطلاعاتی درباره مشخصات فیزیکی تاج خورشید جمع‌آوری کند. تصور می‌شود که مهمترین تحولات خورشید که اثراتی بر زمین دارند در تاج خورشید اتفاق می‌افتند. پارکر وارد این جو بسیار رقیق خواهد شد و فاصله آن با "سطح" جوشان خورشید تنها به حدود ۶ میلیون کیلومتر خواهد رسید.   حق نشر عکس AFP/Getty Images Image caption موشک دلتای ۴ قرار است پارکر را با خود به فضا ببرد   دکتر نیکی فاکس، یکی از دانشمندان همکار در لابراتوار فیزیک کاربردی جانز هاپکینز، گفت: "متوجهم که این فاصله خیلی نزدیک به نظر نمی‌رسد. اما تصور کنید فاصله زمین و خورشید را یک متر در نظر بگیریم. در این صورت فاصله کاوشگر با خورشید فقط ۴ سانتیمتر خواهد بود." او به بی‌بی‌سی گفت: "این کاوشگر سریعترین ساخته بشر هم خواهد بود. با سرعت ۶۹۰ هزار کیلومتر در ساعت، شما با چنین سرعتی می‌توانید فاصله نیویورک تا توکیو را یک دقیقه‌ای طی کنید!" اهمیت این ماموریت چیست؟ پارکر به فهم بهتر ما از خورشید کمک خواهد کرد. خورشید همواره زمین را با ذرات باردار و میدان‌های مغناطیسی بمباران می‌کند. این جریان‌های همیشگی، که به "بادهای خورشیدی" موسومند، ضمن اینکه به پدیده زیبای شفق قطبی منجر می‌شود، آثار مخربی نیز دارد. بادهای شدید خورشیدی میدان مغناطیسی زمین را تحت تاثیر قرار می‌دهند و در نتیجه سیستم‌های مخابراتی مختل می‌شوند و شبکه‌های برق هم ممکن است آسیب ببینند. به همین دلیل دانشمندان به دنبال پیش‌بینی "توفان‌های خورشیدی" هستند و کاوشگر پارکر می‌تواند کمک مهمی در این زمینه بکند. چرا اینقدر نزدیک به خورشید؟ پارکر می‌خواهد به قلب حادثه برود.   حق نشر عکس S R Habbal and M Druckmüller Image caption از روی زمین، تاج خورشید را تنها می‌توان هنگام کسوف کامل دید   تاج خورشید جای به خصوصی است. تاج به طور عجیبی از خود سطح خورشید داغتر است. در حالی که دمای "سطح" یا بخش شیدسپهر خورشید (کره‌ای که می‌بینیم) تا ۶ هزار درجه سانتیگراد است، دمای تاج می‌تواند تا چند میلیون درجه سانتیگراد بالا برود. هنوز برای دانش انسانی کاملا مشخص نیست که این گرمایش عظیم از خلال چه روندهایی رخ می‌دهد. تاج همچنین جایی است که بادهای خورشیدی در آن شتاب می‌گیرند و با سرعتی بیش از ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه منظومه شمسی را در می‌نوردند. قرار است پارکر با سنجش ذرات و میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی تاج خورشید، به حل این معماها کمک کند. راز بقای پارکر چیست؟ ماموریتی شبیه به پارکر حدود ۶۰ سال پیش پیشنهاد شد، اما تنها در سال‌های اخیر بود که مهندسان فناوری لازم برای محافظت از کاوشگر در برابر دمای سوزان خورشید را در اختیار داشتند. تقریبا تمامی اجزای کاوشگر پشت یک سپر محافظتی از کامپوزیت کربن قرار می‌گیرند که ۱۱.۵ سانتیمتر قطر آن است و پشت آن دمای ۳۰ درجه سانتیگرادی برقرار است که ادامه کار اجزای کاوشگر در آن ممکن است. کاوشگر پارکر طبعا با انرژی خورشیدی کار می‌کند. اما این خودش مساله‌ای است، چون هرچند که صفحه‌های خورشیدی برای کار به نور خورشید نیاز دارند، اما دمای بالا برایشان مضر است. برای همین صفحات خورشیدی پارکر با آب خنک نگه داشته‌ می‌شوند و سیستم‌ کامپیوتری نصب شده روی کاوشگر، پیوسته موقعیت صفحات خورشیدی را به ترتیبی تنظیم می‌کند که کمترین سطح لازم برای تامین انرژی ضروری در معرض نور خورشید قرار بگیرد. مساله بسیار حیاتی برای ماموریت پارکر این است که بتواند خودش مستقلا کارهای لازم را انجام دهد. در نزدیکی خورشید اختلال در امواج رادیویی بسیار شدید است و به همین دلیل پارکر برای ارتباط در دسترس نخواهد نبود. به همین دلیل این کاوشگر باید بتواند خودش ایرادات و نواقص را برطرف کند.   حق نشر عکس NASA Image caption پارکر طوری ساخته شده که عمدتا مستقل عمل کند   از همه چیز مهمتر، پارکر باید همیشه سپر محافظتی را به روی خورشید نگه دارد، تا از خطر نابودی در امان بماند. اروپا چه می‌کند؟ آژانس فضایی اروپا هم نسخه مشابه خودش از پارکر را دارد. مدارگرد خورشیدی، یا سولو، در مراحل نهایی ساخت و آزمایش در بریتانیا است و قرار است در سال ۲۰۲۰ به فضا پرتاب شود. سولو در حوالی پایان دوره ماموریت هفت ساله پارکر به نزدیکی خورشید می‌رسد. سولو به ۴۲ میلیون کیلومتری سطح خورشید می‌رود. هرچند که این فاصله خیلی دورتر از فاصله پارکر است، اما سولو همچنان به سپر محافظتی نیاز دارد. البته قرار گرفتن در مداری دورتر به این معنی است که سولو قابلیت انجام کارهایی را دارد که پارکر از پس آن بر نمی‌آید: مثل مطالعه مستقیم خود خورشید. به این ترتیب پارکر و سولو مکمل یکدیگر هستند.   حق نشر عکس MaX ALEXANDER/UKSA Image caption ایرباس درگیر ساخت مدارگرد خورشیدی اروپا است   پروفسور لوسی گرین، از لابراتوار علوم فضایی دانشگاه لندن، می‌گوید: "کاوشگر خورشیدی پارکر نزدیک می‌شود و ذراتی که از خورشید می‌آیند را مطالعه می‌کند. همزمان مدارگرد خورشیدی (سولو) هم علاوه بر سنجش این ذرات، از خورشید عکسبرداری می‌کند و می‌تواند محل منبع آنها را شناسایی کند." کاوشگری به نام تئوریسین بادهای خورشیدی ساخت کاوشگر پارکر یک میلیارد و ۵۰۰ میلیون دلار هزینه داشته است. این کاوشگر به احترام اوژن پارکر نامگذاری شده است. آقای پارکر، که هم اکنون ۹۱ سال دارد، اولین فیزیکدانی بود که به شرح پدیده بادهای خورشیدی پرداخت. توماس زوربوکن، از مدیران ارشد ناسا، او را به عنوان "یکی از قهرمانان جامعه علمی" می‌شناسد. اوژن پارکر می‌گوید به یاد می‌آورد که چه طور بسیاری حاضر به پذیرش تئوری او نبودند، اما پس از چند سال یافته‌های یک کاوشگر درستی آن را اثبات کرد. او کاوشگر پارکر را به عنوان "یک دستگاه بسیار پیچیده" ستایش کرده است.   ###