p No início de uma manhã de agosto, o céu perto do Cabo Canaveral, Flórida, acenderá com o lançamento da Parker Solar Probe. Não antes de 6 de agosto, 2018, um Delta IV Heavy da United Launch Alliance voará para o espaço carregando uma nave do tamanho de um carro, que estudará o Sol mais de perto do que qualquer objeto feito pelo homem jamais estudou. p Em 20 de julho, 2018, Nicky Fox, Cientista do projeto Parker Solar Probe no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland, e Alex Young, diretor associado de ciência na Divisão de Ciências da Heliofísica no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, apresentou os objetivos científicos da Parker Solar Probe e a tecnologia por trás deles em uma coletiva de imprensa televisionada do Kennedy Space Center da NASA em Cabo Canaveral, Flórida.

p "Temos estudado o Sol há décadas, e agora vamos finalmente para onde está a ação, "disse Young.

p Nosso Sol é muito mais complexo do que aparenta. Ao invés do estável, disco imutável parece aos olhos humanos, o Sol é uma estrela dinâmica e magneticamente ativa. A atmosfera do Sol envia constantemente material magnetizado para fora, envolvendo nosso sistema solar muito além da órbita de Plutão e influenciando todos os mundos ao longo do caminho. Bobinas de energia magnética podem explodir com luz e radiação de partículas que viajam pelo espaço e criam interrupções temporárias em nossa atmosfera, às vezes distorcendo sinais de rádio e comunicações perto da Terra. A influência da atividade solar na Terra e em outros mundos é conhecida coletivamente como clima espacial, e a chave para entender suas origens está em entender o próprio Sol.

p "A energia do Sol está sempre fluindo além de nosso mundo, "disse Fox." E embora o vento solar seja invisível, podemos vê-lo circundando os pólos como a aurora, que são lindos - mas revelam a enorme quantidade de energia e partículas que caem em cascata em nossa atmosfera. Não temos um forte entendimento dos mecanismos que impulsionam o vento em nossa direção, e é isso que vamos descobrir. "

p É aí que entra a Parker Solar Probe. A espaçonave carrega uma linha de instrumentos para estudar o Sol remotamente e in situ, ou diretamente. Juntos, os dados desses instrumentos de última geração devem ajudar os cientistas a responder a três questões fundamentais sobre nossa estrela.

p Uma dessas questões é o mistério da aceleração do vento solar, o constante fluxo de material do Sol. Embora compreendamos amplamente as origens do vento solar no Sol, sabemos que há um ponto - ainda não observado - em que o vento solar é acelerado a velocidades supersônicas. Os dados mostram que essas mudanças acontecem na coroa, uma região da atmosfera do Sol pela qual a Parker Solar Probe voará diretamente, e os cientistas planejam usar as medições remotas e in situ da Parker Solar Probe para esclarecer como isso acontece.

p Segundo, os cientistas esperam descobrir o segredo das temperaturas extremamente altas da corona. A superfície visível do Sol é cerca de 10, 000 F — mas, por razões que não entendemos totalmente, a coroa é centenas de vezes mais quente, atingindo vários milhões de graus F. Isso é contra-intuitivo, como a energia do Sol é produzida em seu núcleo.

p "É um pouco como se você saísse de uma fogueira e de repente ficasse muito mais quente, "disse Fox.

p Finalmente, Os instrumentos da Parker Solar Probe devem revelar os mecanismos em ação por trás da aceleração das partículas energéticas solares, que podem atingir velocidades mais da metade da velocidade da luz ao se afastarem do sol como um foguete. Essas partículas podem interferir na eletrônica do satélite, especialmente para satélites fora do campo magnético da Terra.

p Para responder a essas perguntas, A Parker Solar Probe usa quatro conjuntos de instrumentos.

p A suíte FIELDS, liderado pela Universidade da Califórnia, Berkeley, mede os campos elétricos e magnéticos ao redor da espaçonave. FIELDS captura ondas e turbulência na heliosfera interna com alta resolução de tempo para entender os campos associados às ondas, choques e reconexão magnética, um processo pelo qual as linhas do campo magnético se realinham de forma explosiva.

p O instrumento WISPR, abreviação de Wide-Field Imager for Parker Solar Probe, é o único instrumento de imagem a bordo da espaçonave. WISPR obtém imagens de estruturas como ejeções de massa coronal, ou CMEs, jatos e outros materiais ejetados do Sol para ajudar a vincular o que está acontecendo na estrutura coronal de grande escala às medições físicas detalhadas sendo capturadas diretamente no ambiente próximo ao Sol. WISPR é liderado pelo Laboratório de Pesquisa Naval em Washington, D.C.

p Outra suite, chamado SWEAP (abreviação de Solar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation), usa dois instrumentos complementares para a coleta de dados. O conjunto de instrumentos SWEAP conta as partículas mais abundantes no vento solar - elétrons, prótons e íons de hélio - e mede propriedades como velocidade, densidade, e temperatura para melhorar nossa compreensão do vento solar e do plasma coronal. O SWEAP é liderado pela Universidade de Michigan, a Universidade da Califórnia, Berkeley, e o Observatório Astrofísico Smithsonian em Cambridge, Massachusetts.

p Finalmente, a suíte IS? IS - abreviação de Integrated Science Investigation of the Sun, e incluindo?, o símbolo do Sol, em sua sigla - mede partículas em uma ampla gama de energias. Medindo elétrons, prótons e íons, IS? IS vai entender os ciclos de vida das partículas - de onde elas vieram, como eles se tornaram acelerados e como eles se movem do Sol através do espaço interplanetário. IS? IS é liderado pela Princeton University em New Jersey.

p A Parker Solar Probe é uma missão que está surgindo há cerca de 60 anos. Com o início da Era Espacial, a humanidade foi apresentada à dimensão total da poderosa influência do Sol sobre o sistema solar. Em 1958, o físico Eugene Parker publicou um artigo científico inovador teorizando a existência do vento solar. A missão agora tem o nome dele, e é a primeira missão da NASA a receber o nome de uma pessoa viva.

p Somente nas últimas décadas a tecnologia avançou o suficiente para tornar a Parker Solar Probe uma realidade. A chave para a jornada ousada da espaçonave são três avanços principais:O escudo térmico de última geração, o sistema de refrigeração de painéis solares, e o avançado sistema de gerenciamento de falhas.

p "O Sistema de Proteção Térmica (o escudo térmico) é uma das tecnologias de capacitação de missão da espaçonave, "disse Andy Driesman, Parker Solar Probe gerente de projeto no Johns Hopkins Applied Physics Lab. "Isso permite que a espaçonave opere em temperatura ambiente."

p Outras inovações críticas são o sistema de resfriamento de painéis solares e os sistemas de gerenciamento de falhas a bordo. O sistema de resfriamento de painéis solares permite que os painéis solares produzam energia sob a intensa carga térmica do Sol e o sistema de gerenciamento de falhas protege a espaçonave durante os longos períodos de tempo em que a espaçonave não consegue se comunicar com a Terra.

p Usando dados de sete sensores solares colocados em todas as bordas da sombra projetada pelo escudo térmico, O sistema de gerenciamento de falhas da Parker Solar Probe protege a espaçonave durante os longos períodos de tempo em que ela não consegue se comunicar com a Terra. Se detectar um problema, A Parker Solar Probe irá autocorrigir seu curso e apontar para garantir que seus instrumentos científicos permaneçam frios e funcionando durante os longos períodos em que a espaçonave está fora de contato com a Terra.

p O escudo térmico da Parker Solar Probe - chamado de sistema de proteção térmica, ou TPS - é um sanduíche de composto de carbono-carbono em torno de quase dez centímetros e meio de espuma de carbono, que é cerca de 97% de ar. Embora tenha quase 2,5 metros de diâmetro, o TPS adiciona apenas cerca de 160 libras à massa do Parker Solar Probe por causa de seus materiais leves.

p Embora o Delta IV Heavy seja um dos foguetes mais poderosos do mundo, Parker Solar Probe é relativamente pequeno, mais ou menos do tamanho de um carro pequeno. Mas o que a Parker Solar Probe precisa é de energia - chegar ao Sol requer muita energia no lançamento para atingir sua órbita ao redor do Sol. Isso porque qualquer objeto lançado da Terra começa a viajar ao redor do Sol na mesma velocidade que a Terra - cerca de 18,5 milhas por segundo - então um objeto tem que viajar incrivelmente rápido para neutralizar esse momento, Mude a direção, e vá perto do sol.

p O momento do lançamento da Parker Solar Probe - entre cerca de 4 e 6 horas EDT, e dentro de um período de cerca de duas semanas, foi escolhida com muita precisão para enviar Parker Solar Probe em direção a sua primeira, alvo vital para alcançar tal órbita:Vênus.

p "A energia de lançamento para chegar ao Sol é 55 vezes a necessária para chegar a Marte, e duas vezes que precisava chegar a Plutão, "disse Yanping Guo, do Laboratório de Física Aplicada da Johns Hopkins, quem desenhou a trajetória da missão. "Durante o verão, A Terra e os outros planetas do nosso sistema solar estão no alinhamento mais favorável para nos permitir chegar perto do Sol. "

p A espaçonave realizará uma assistência gravitacional para liberar um pouco de sua velocidade no poço de energia orbital de Vênus, puxando Parker Solar Probe em uma órbita que, já, em sua primeira passagem - leva-o para mais perto da superfície solar do que qualquer nave espacial já foi, bem dentro da corona. A Parker Solar Probe realizará manobras semelhantes mais seis vezes ao longo de sua missão de sete anos, auxiliando a espaçonave na sequência final de órbitas que passam a pouco mais de 3,8 milhões de milhas da fotosfera.

p "Ao estudar a nossa estrela, podemos aprender não apenas mais sobre o Sol, "disse Thomas Zurbuchen, o administrador associado do Science Mission Directorate da NASA HQ. "Também podemos aprender mais sobre todas as outras estrelas da galáxia, o universo e até mesmo o início da vida. "