På lördag, NASA lanserade ett djärvt uppdrag för att flyga direkt in i solens atmosfär, med en rymdfarkost vid namn Parker Solar Probe, efter solastrofysikern Eugene Parker. Det otroligt tåliga kärlet, vagt formad som en glödlampa lika stor som en liten bil, lanserades tidigt på morgonen från Cape Canaveral Air Force Station i Florida. Dess bana kommer att sikta rakt mot solen, där sonden kommer närmare solytan än någon annan rymdfarkost i historien.

Sonden kommer att kretsa runt den blåsande koronan, motstå oöverträffade nivåer av strålning och värme, för att skicka tillbaka data till jorden om solens aktivitet. Forskare hoppas att sådana data kommer att belysa fysiken för stjärnbeteende. Uppgifterna kommer också att hjälpa till att svara på frågor om hur solen vindar, utbrott, och bloss formar väder i rymden, och hur den aktiviteten kan påverka livet på jorden, tillsammans med astronauter och satelliter i rymden.

Flera forskare från MIT samarbetar kring uppdraget, inklusive chefsutredarna John Belcher, klassen 1992 professor i fysik, och John Richardson, en huvudsaklig forskare vid MIT:s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. MIT News pratade med Belcher om det historiska uppdraget och dess rötter vid institutet.

F:Det här måste vara ett extremt fordon för att motstå solens strålning på så nära håll. Vilken typ av effekter kommer sonden att uppleva när den kretsar runt solen, och hur är det med rymdfarkosten som hjälper den att hålla kursen?

S:Rymdfarkosten kommer att komma så nära som 3,9 miljoner miles till solen, väl inom Merkurius omloppsbana och mer än sju gånger närmare än något rymdskepp har kommit tidigare. Detta avstånd är cirka 8,5 solradier, mycket nära området där solvinden accelereras. På dessa avstånd kommer solen att vara över 500 gånger ljusare än vad den ser ut för jorden, och partikelstrålning från solaktivitet kommer att vara hård.

För att överleva, rymdfarkosten viker in sina solpaneler i skuggorna av sin skyddande solskydd, lämnar precis tillräckligt med av de speciellt vinklade panelerna i solljus för att ge kraft närmare solen. För att utföra dessa oöverträffade undersökningar, rymdfarkosten och instrumenten kommer att skyddas från solens värme av en 4,5 tum tjock kolkompositsköld, som kommer att behöva motstå temperaturer utanför rymdfarkosten som når nästan 2, 500 grader Fahrenheit.

F:Vilken data kommer sonden att samla in, och vilka insikter hoppas forskare i slutändan få från dessa data?

S:Det kommer att finnas en mängd olika instrument för att mäta solpartiklar och fält nära solen, inklusive ett lågenergiplasmainstrument, en magnetometer, och en svit av energiska partikelinstrument. Dessa kommer att hjälpa till att bestämma strukturen och dynamiken hos magnetfälten vid solvindskällorna, spåra energiflödet som värmer koronan och accelererar solvinden, och bestämma vilka mekanismer som accelererar och transporterar energiska partiklar.

Accelerationen av solvinden är fortfarande en enastående fråga, mest för att all acceleration är över vid [den tid då vinden har färdats] 25 solradier. Jorden sitter vid 215 solradier, så vi har aldrig gjort de mest avgörande observationerna nära solen. Det är bara genom att komma så nära solen som vi har en chans att definitivt svara på vad som accelererar vinden. Den stora frågan är om termiska processer eller vågaccelerationsprocesser är viktigast, eller båda.

F:Vilken är MIT:s roll i denna strävan?

S:John Richardson och jag är medutredare i Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) undersökning för uppdraget. Huvudutredaren, Professor Justin Kasper vid University of Michigan, är en MIT-examen och utbildades av Alan Lazarus, arbetar med Faraday-cupen som lanserades på DSCOVR-satelliten 2014.

SWEAP-undersökningen är den uppsättning instrument på rymdfarkosten som direkt kommer att mäta plasmaegenskaperna i solatmosfären under dessa möten. En speciell komponent i SWEAP är ett litet instrument som kommer att titta runt rymdfarkostens skyddande värmesköld direkt mot solen, det enda instrumentet på rymdfarkosten som gör det. Detta gör att SWEAP kan sopa upp ett prov av solens atmosfär, vår stjärna, för första gången på dessa avstånd.

Detta lilla instrument som tittar runt värmeskölden är en Faraday-kopp, och är en direkt ättling till det första instrumentet för att mäta förekomsten av den överljudsexpansion av solvinden. Den mätningen utfördes av Professor Herb Bridge, Dr Al Lazarus, och professor Bruno Rossi, [hela MIT], på Explorer 10 1961.

Samtidigt mäter solsonden Faraday cup egenskaperna hos solvinden nära solen vid 8 solradier, en syster Faraday-kopp på Voyager (lanserad 1977) kommer förmodligen att mäta plasma i det lokala interstellära rymden, helt utanför solatmosfären, över 100 astronomiska enheter, eller 20, 000 solradier. Detta Voyager 2-instrument har funnits i rymden i mer än 40 år, konsekvent återföra data till jorden. Således kommer två sonder som spårar sin härkomst till MIT Professor Herb Bridge att göra mätningar i motsatta ändar av solsystemet, från så nära du kan komma solen till så långt bort som det lokala interstellära mediet.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT-forskning, innovation och undervisning.