Parker Solar Probe kommer att resa närmare solen än någon rymdfarkost före den. Kredit:NASA/Johns Hopkins APL
Klockan 03:33 EDT den 11 augusti, medan större delen av USA sover, NASA:s Kennedy Space Center i Florida kommer att vimla av spänning. Vid det tillfället, NASA:s Parker Solar Probe, byråns historiska uppdrag att röra vid solen, kommer att få sin första möjlighet att lyfta.
Uppskjutning från Cape Canaveral Air Force Station i Florida, Parker Solar Probe kommer att göra sin resa hela vägen till solens atmosfär, eller korona — närmare solen än någon rymdfarkost i historien.
"Åtta långa år av hårt arbete av otaliga ingenjörer och vetenskapsmän ger äntligen resultat, sa Adam Szabo, uppdragsforskaren för Parker Solar Probe vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.
Inbäddat på toppen av en United Launch Alliance Delta IV Heavy - en av världens mest kraftfulla raketer - med ett tredje steg tillagt, Parker Solar Probe kommer att sprängas av mot solen med hela 55 gånger mer energi än vad som krävs för att nå Mars. Ungefär lika stor som en liten bil, den väger bara 1, 400 pund.
"Det är en relativt lätt rymdfarkost, sade Andy Driesman, projektledare för uppdraget vid Johns Hopkins Applied Physics Lab. "Och det måste vara, eftersom det tar oerhört mycket energi att komma till vår sista omloppsbana runt solen."
Zooma genom rymden i en mycket elliptisk bana, Parker Solar Probe kommer att nå hastigheter upp till 430, 000 miles per timme – tillräckligt snabbt för att ta sig från Philadelphia till Washington, D.C., på en sekund – satte rekordet för historiens snabbaste rymdfarkost. Under dess nominella uppdragstid på knappt 7 år, Parker Solar Probe kommer att slutföra 24 omloppsbanor om solen – och når inom 3,8 miljoner miles från solens yta vid närmaste inflygning.
"Vi kommer att åka dit ingen rymdfarkost har vågat gå innan - inom en stjärnas korona, " sa projektforskaren Nicky Fox från APL. "Med varje omloppsbana, vi kommer att se nya områden i solens atmosfär och lära oss saker om stjärnmekanik som vi har velat utforska i årtionden."
NASA:s Parker Solar Probe inuti ena halvan av sin 62,7 fot höga kåpa. Kredit:NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman
Men att komma så nära solen kräver att sakta ner – för vilket Parker kommer att använda gravitationen från vår grannplanet, Venus.
"Parker Solar Probe använder Venus för att justera sin kurs och sakta ner för att sätta rymdfarkosten på bästa bana, " sa Driesman. "Vi kommer att flyga förbi Venus sju gånger under hela uppdraget. Varje gång vi flyger förbi kommer vi närmare och närmare solen."
I en bana så nära solen, den verkliga utmaningen är att hålla rymdfarkosten från att brinna upp.
"NASA planerade att skicka ett uppdrag till solkoronan i decennier, dock, vi hade inte tekniken som kunde skydda en rymdfarkost och dess instrument från värmen, ", sa Szabo. "De senaste framstegen inom materialvetenskap gav oss materialet för att skapa en värmesköld framför rymdfarkosten, inte bara för att motstå solens extrema värme, men att förbli sval på baksidan."
Värmeskölden är gjord av ett 4,5-tums tjockt kolkompositskummaterial mellan två kolfiberansiktsark. Medan sidan som vetter mot solen puttrar vid 2, 500 grader Fahrenheit, bakom skölden kommer rymdfarkosten att vara en mysig 85 grader Fahrenheit.
Parker Solar Probe är också det första NASA-uppdraget som är uppkallat efter en levande individ:Dr Eugene Parker, berömd solfysiker som 1958 först förutspådde förekomsten av solvinden, strömmen av laddade partiklar och magnetfält som strömmar kontinuerligt från solen, bada jorden. Rymdfarkostens väg genom koronan gör att den kan observera accelerationen av själva solvinden som Parker förutspådde, precis som den gör en kritisk övergång från långsammare än ljudets hastighet till snabbare än den.
Koronan är också där solmaterialet värms upp till miljontals grader och där de mest extrema händelserna på solen inträffar, som solutbrott och utstötningar av koronala massa—accelererar partiklar till en bråkdel av ljusets hastighet. Dessa explosioner skapar rymdväderhändelser som kan slå jorden med högenergipartiklar, utsätta astronauter i fara, störa GPS och kommunikationssatelliter och, när de är som värst, stör vårt elnät.
Parker använder en mycket elliptisk bana med Venus gravitationshjälp för att komma närmare solen. Kredit:NASA/JPL/WISPR Team
Det här kommer att vara första gången som solforskare kan se föremålen för sina studier på nära håll.
"Alla våra data om corona hittills har varit avlägsna, " sa Nicholeen Viall, solfysiker på Goddard. "Vi har varit väldigt kreativa för att få ut så mycket vi kan av vår data, men det finns inget som att sticka en sond i corona för att se vad som händer där."
Och forskare är inte de enda med på äventyret – rymdfarkosten har ett mikrochip med namnen på mer än 1,1 miljoner deltagare som registrerade sig för att skicka sitt namn till solen. Någon gång mellan 11 och 23 augusti, slutet av lanseringsperioden, dessa namn och 1, 400 pund solskydd och vetenskaplig utrustning kommer att börja sin resa till mitten av vårt solsystem.
Tre månader senare, Parker Solar Probe kommer att nå sin första närgång till solen i november 2018, och kommer att skicka tillbaka uppgifterna i december.
"För forskare som jag själv, belöningen för det långa, hårt arbete kommer att vara den unika uppsättningen mätningar som returneras av Parker, ", sa Szabo. "Solkoronan är en av de sista platserna i solsystemet där ingen rymdfarkost har besökt tidigare. Det ger mig känslan av spänning som en upptäcktsresande."
Håll ögonen öppna – Parker är på väg att flyga.