Varje gång avger solen en explosiv utbrott av laddade partiklar som tar sig till jorden och ofta orsakar förödelse på elnät, flygplan och satellitsystem. När moln av höghastighetsladdade partiklar springer iväg från solen, de kan bada rymdfarkoster, astronauter och planetytor i skadlig strålning. Att förstå varför solen ibland avger dessa högenergipartiklar kan hjälpa forskare att förutsäga rymdväder. Att veta när solenergiska partiklar kan träffa jorden kan hjälpa människor på planeten att vidta försiktighetsåtgärder.

Nu, Draper och Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) tar itu med dessa utmaningar, och hoppas kunna lösa upp dessa olösta vetenskapsmysterier, genom att utveckla sofistikerade sensorer för ett nytt NASA -uppdrag. Lansering 2018, NASA:s rymdfarkoster Solar Probe Plus, som designas och byggs av Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Md., kommer att göra 24 solflygbyxor under nästan sju år, sätter ett nytt rekord för det snabbast förflyttade konstgjorda föremålet när det drar 37,6 miljoner kilometer närmare solen än någon rymdfarkost som någonsin har studerat denna stjärna, och utsätts för temperaturer som överstiger 2500 grader Fahrenheit.

NASAs Solar Probe Plus - det första uppdraget som kommer att flyga in i solens övre atmosfär och "röra" solen - kommer att samla in data om de mekanismer som värmer koronan och påskyndar solvinden, ett konstant flöde av laddade partiklar från solen. Det här är två processer med grundläggande roller i det komplexa sammanlänkade systemet som förbinder solen och rymden nära jorden-ett system som kan driva förändringar i vårt rymdväder och påverka våra satelliter.

För att fånga hastigheten och riktningen för de positivt laddade partiklarna, Solar Probe Plus kommer att vara utrustad med en Faraday -kopp, byggd av Smithsonian Astrophysical Observatory, med tekniskt stöd från Draper, och drivs av SAO och University of Michigan i Ann Arbor. Faraday cupen, som kan mäta den fulla kraften av supersoniska solpartiklar och strålning, är ett av bara två instrument som rider utanför NASA:s Solar Probe Plus skyddande solskydd. Utmaningen blir att fånga data medan de arbetar vid extrema temperaturer på de snabbast förflyttade konstgjorda rymdfarkoster som någonsin skapats - det kommer att uppnå en hastighet på nära 200 km/sek - och göra det med noggrannhet.

I åratal, astronomer har studerat solen, men aldrig inifrån solens atmosfär, enligt Seamus Tuohy, Direktör för Space Systems Program Office på Draper. "Ett sådant uppdrag skulle kräva en rymdfarkost och instrumentering som klarar extrema strålningar, resor med hög hastighet och det hårda solförhållandet - och det är den typen av program som är mycket bekant för Draper och Smithsonian Astrophysical Observatory. "

Undersökningen kommer specifikt att spåra de mest förekommande partiklarna i solatmosfären och vinden - elektroner, protoner och heliumjoner— "förutom att svara på grundläggande vetenskapliga frågor, avsikten är att bättre förstå de risker som rymdväder innebär för den moderna kommunikationen, luftfarts- och energisystem som vi alla litar på, "sa Justin C. Kasper, huvudutredare vid Smithsonian Astrophysical Observatory och University of Michigan Professor i rymdvetenskap. "Många av de system vi i den moderna världen förlitar sig på - våra telekommunikationer, GPS, satelliter och elnät - kan störas under en längre tid om en stor solstorm skulle hända idag. Solar Probe Plus hjälper oss att förutsäga och hantera rymdväderns inverkan på samhället. "

Draper

På Draper, Vi tror att spännande saker händer när nya möjligheter föreställs och skapas. Oavsett om man formulerar ett koncept och utvecklar varje komponent för att uppnå en fältklar prototyp eller att kombinera befintlig teknik på nya sätt, Draperingenjörer tillämpar tvärvetenskapliga metoder som levererar nya möjligheter till kunderna. Som ett ideellt forsknings- och utvecklingsföretag, Draper fokuserar på designen, utveckling och distribution av avancerade tekniska lösningar för världens mest utmanande och viktiga problem. Vi tillhandahåller tekniska lösningar direkt till regeringen, industri och akademi; arbeta i team som huvudentreprenör eller underleverantör; och delta som samarbetspartner i konsortier. Vi tillhandahåller objektiva bedömningar av teknik eller system som utformats eller rekommenderats av andra organisationer - specialdesignade, såväl som kommersiellt från hyllan.