De Parker Solar Probe wordt gebombardeerd met ultrasnel stof. Kun jij het ruimtevaartuig vernietigen?

Er is een groot nadeel aan te snel gaan – als je ergens door wordt geraakt, zelfs een kleintje, kan het je pijn doen. Dus wanneer het snelste kunstmatige object ooit – de Parker Solar Probe – stofkorrels raakt die een fractie groter zijn dan een mensenhaar, kunnen ze nog steeds schade aanrichten. De vraag is hoeveel schade, en kunnen we iets leren van hoe die schade precies is ontstaan? Volgens nieuw onderzoek door wetenschappers van de Universiteit van Colorado in Boulder (UCB) is het antwoord op de tweede vraag ja, in feite kunnen we dat.

Parker vaart door het binnenste zonnestelsel in zijn baan rond de zon met een snelheid van 180 km/s (400.000 mph). Maar de omgeving waar hij doorheen reist is niet geweldig – de sonde heeft de hulp van een reus nodig hitteschild Om ervoor te zorgen dat de volledige kracht van de ster niet zijn hele ingewanden vernietigt. Dit hitteschild is niet altijd in de richting van het vaartuig gericht, dus het kan het constant gevoelige interieur niet beschermen tegen de effecten van stof, waarvan sommige kunnen optreden met een verbazingwekkende 10.800 kilometer per uur (6.700 mph).

Dus wat gebeurt er als dit stof in botsing komt met het ruimtevaartuig? Normaal gesproken verdampen de korrels eerst en ioniseren ze, waarbij de ionen en elektronen worden gescheiden die de atomen van de korrel vormen, wat resulteert in plasma. Ditzelfde plasma veroorzaakt een kleine explosie die slechts een duizendste van een seconde duurt. Grotere korrels kunnen echter puin veroorzaken. Een deel van dit puin bestaat uit verdampend stof, maar een deel ervan kunnen kleine fragmenten van Parker zelf zijn die door de stofkorrel zijn weggeblazen.

Er is nog een ander gevolg van deze botsingen dat niet met het blote oog kan worden gezien: ze verstoren het elektromagnetische veld rond de sonde. Deze turbulentie is wat Dr. David Malaspin van het Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica van de Universiteit van Californië gebruikt om meer te weten te komen over de lokale omgeving van Parker.

Omdat het dichter bij de zon staat dan enig ander kunstmatig object, wordt Parker voortdurend overspoeld door de zonnewind – een stroom plasma die van de zon komt. Plasma is gemaakt van elektrisch geladen ionen en elektronen, dus er zit ook een magnetisch veld aan vast. Elk ander plasma dat wordt geïntroduceerd, zoals dat van een botsing met Parker-stof, zou dit magnetische veld beïnvloeden.

Parker heeft zijn eigen set magnetisch gevoelige instrumenten waarmee hij de zonnestralen kan volgen magnetisch veld. Maar het is ook nuttig om te ontdekken hoe het plasma van de botsing van Parker wordt opgezogen door de zonnewind. Hoewel deze gegevens helpen om enkele van de omgevingsomstandigheden van de “sterrenbeeldwolk” te begrijpen – groot formaat bodem De wolk bevindt zich dicht bij de zon – het kan ook nuttig zijn om te begrijpen hoe kleinschalige ionisatieprocessen waar dan ook interageren met de zonnewind. Dit zou met name nuttig kunnen zijn bij het modelleren van de interactie van de atmosfeer van Venus of Mars met de zonnewind.

Als onderdeel van die magnetische studie keken de onderzoekers ook naar wat puin dat uit de sonde zelf was uitgeworpen. In sommige gevallen valt puin in minder dan ideale posities – zoals direct voor de navigatiecamera, waardoor een lijn in het beeld of zonlicht wordt weerkaatst, waardoor de sonde even in de war raakt. Voor een missie als Parker, die constant waakzaam moet zijn over zijn richting, zodat de zon hem niet doodt, kan deze verwarring de hele missie beëindigen.

Op dit moment heeft Parker veel taken te doen. Zijn primaire missie gaat door tot 2025, met nog eens vijftien banen gepland boven de zon over de negen die het al heeft voltooid sinds de lancering in 2018. We hopen dat het de komende vier jaar nog steeds kan werken met behoud van de titel van “meest zand gestraald ruimtevaartuig.” Plus andere prijzen.