Ідея подібної місії обговорювалася від самого початку космічної ери, але
здійснити її було неможливо: на підльоті до Сонця будь-який апарат повинен
елементарно розплавитися та згоріти.
Лише не так давно технології дозволили оснастити зонд достатнім теплозахистом,
що дозволить йому кілька разів впритул підлетіти до розжареної атмосфері зірки,
де температура сягає сотень тисяч градусів.
Попри відносну близькість - за космічними
мірками, звичайно, - ми не так вже й багато знаємо про нашу зірку.
Наприклад, одна з головних загадок Сонця - чому зовнішня частина
атмосфери зірки у сотні разів гарячіша, ніж поверхня зірки. Це можна порівняти
з тим, як нам би ставало спекотніше по мірі віддалення від багаття.
Неозброєним оком з Землі ми можемо спостерігати лише незначну частину
сонячного випромінювання, тому Сонце видається нам дуже спокійним і незмінним
диском.
Насправді ж його в самому прямому сенсі безперервно
розривають на частини потужні вибухи, в результаті чого потоки заряджених
частинок й електромагнітного випромінювання - так званий сонячний вітер -
розлітаються на мільярди кілометрів навколо.
"Паркер" повинен відповісти на кілька
запитань - зокрема, чому прискорюється сонячний вітер, і як зарядженим
частинкам вдається досягати близькосвітлових швидкостей. Для цього йому
потрібно буде максимально наблизитися до Сонця, занурившись у верхні шари
атмосфери зірки.
За словами однієї з керівниць місії Ніколін Віаллі,
"у нас є можливість засунути термометр у саму корону і подивитися, як
піднімається температура".
Але
як "засунути термометр" у Сонце так, щоб він не розплавився?
Від пекучих променів зонд сховає безпрецедентний термозахист:
екран з багатошарового вуглепластику товщиною близько 12 см, а також складна
система з семи датчиків, завдання якої - автономно, без сигналу з Землі,
контролювати, щоб апарат завжди був повернутий до Сонця потрібною, тобто
захищеною, стороною.
Варто "Паркеру" хоча б частково висунутися
за захисний екран - і апарат, на створення і запуск якого витрачено 1,5 млрд
доларів, ризикує у кращому випадку вийти з ладу, а в гіршому - перетворитися на
згусток плазми.
Щоб зрозуміти, як 12-сантиметровий екран може
захистити від руйнівної спеки зірки, потрібно пам'ятати про різницю між теплом
і температурою. Температура вимірює, наскільки швидко рухаються частинки, а
тепло - загальну кількість енергії, яку вони переносять. Частинки можуть
рухатися з неймовірною швидкістю (висока температура), але якщо їхня кількість
невелика, то і передати багато енергії вони не зможуть. Наприклад, ви можете
безболісно ненадовго засунути руку в розігріту духовку - але не в киплячу воду.
У відкритому космосі - в умовах майже повного вакууму
- частинок, здатних розігріти апарат, мізерно мало. Верхні шари сонячної корони
надзвичайно розріджені, і хоча температура там сягає мільйонів градусів,
захисний екран "Паркера" нагріється тільки до 1300-1400 градусів.
При
цьому сам апарат буде працювати у досить комфортних умовах близько 30 градусів
за Цельсієм, а "хвіст" триметрового зонда, відвернутий від Сонця, й
зовсім буде занурений у справжній космічний холод - близько 130 градусів нижче
нуля. Задню частину "Паркера" навіть доведеться нагрівати додатково,
щоб могла нормально працювати розташована там електроніка.