ההבנה שלנו לגבי כוכבים רחוקים עלתה באופן דרמטי בעשורים האחרונים. בזכות מכשירים משופרים, מדענים מסוגלים לראות רחוק יותר וברור יותר, ובכך ללמוד יותר על מערכות כוכבים ועל כוכבי הלכת שמקיפים אותם (כביכול כוכבי לכת חוץ-סולאריים). למרבה הצער, ייקח זמן עד שנפתח את הטכנולוגיה הדרושה כדי לחקור את הכוכבים הללו מקרוב.
אבל בינתיים, NASA ו- ESA מפתחים משימות שיאפשרו לנו לחקור את השמש שלנו כמו שלא היה מעולם. המשימות הללו, פרקר סולארי של נאס"א, ומניין ה- ESA (סוכנות החלל האירופית) סולארי אורביטר, יחקרו קרוב יותר לשמש מכל משימה קודמת. בכך מקווים שהם יפתרו שאלות בנות עשרות שנים לגבי פעולתה הפנימית של השמש.
למשימות הללו - שיושקו בשנת 2018 וב- 2020 בהתאמה - יהיו גם השלכות משמעותיות על החיים כאן על פני כדור הארץ. לא רק שאור השמש חיוני לחיים כפי שאנו מכירים אותו, התלקחות סולארית עלולה להוות סכנה משמעותית לטכנולוגיה שהאנושות הופכת אליה תלויה יותר ויותר. זה כולל תקשורת רדיו, לוויינים, רשתות חשמל וטייס חלל אנושי.
ובעשורים הקרובים צפויה אורביט נמוך-כדור הארץ (LEO) להיות צפוף יותר ויותר ככל שתחנות חלל מסחריות ואפילו תיירות חלל הופכת למציאות. על ידי שיפור ההבנה שלנו לגבי התהליכים המניעים התלקחויות סולאריות, אם כן, נוכל לחזות טוב יותר מתי הם יתרחשו וכיצד הם ישפיעו על כדור הארץ, החלליות והתשתיות ב- LEO.
כפי שהסביר כריס סנט סייר, מדען פרויקט השמש אורביטר במרכז הטיסה בחלל Goddard של נאס"א, בהודעה לעיתונות שהתפרסמה לאחרונה על ידי נאס"א:
"המטרה שלנו היא להבין כיצד השמש עובדת ואיך היא משפיעה על סביבת החלל עד כדי חיזוי. זה באמת מדע מונע על ידי סקרנות. "
שתי המשימות יתמקדו באווירה החיצונית הדינאמית של השמש, הידועה גם בכינויה קורונה. נכון לעכשיו, חלק גדול מההתנהגות של שכבה זו של השמש אינה ניתנת לחיזוי ואינה מובנת היטב. למשל, יש את מה שמכונה "בעיית חימום העטרה", שם הקורונה של השמש כה הרבה יותר חמה משטח השמש. נשאלת השאלה מה מניע את הזרימה הבלתי פוסקת של חומר סולארי (המכונה רוח שמש) למהירויות כה גבוהות.
כפי שהסביר אריק כריסטיאן, מדען מחקר במשימת פרקר סולארי בדיקה בגודארד של נאס"א:
"פארקר סולארי פרוב וסולארי אורביטר מעסיקים סוגים שונים של טכנולוגיות, אך - כמשימות - הם יהיו משלימים. הם יצטלמו במקביל לקורונה של השמש והם יראו כמה מאותם מבנים - מה קורה בקטבי השמש ואיך אותם מבנים נראים בקו המשווה. "
לצורך משימתו, פרקר סולארי בדיקה יתקרב יותר לשמש מכל חללית בהיסטוריה - קרוב ל 6 מיליון ק"מ (3.8 מיליון ק"מ) מהשטח. זה יחליף את השיא הקודם של 43.432 מיליון ק"מ (~ 27 מיליון מיילים) שהוקם על ידי החללית Helios B בשנת 1976. ממצב זה, פרקר סולאר פרוב ישתמש בארבע הסוויטות של מכשירים מדעיים כדי לדמיין את רוח השמש ו חקר את השדות המגנטיים של השמש, פלזמה וחלקיקים אנרגטיים.
בכך, הבדיקה תעזור להבהיר את האנטומיה האמיתית של האטמוספירה החיצונית של השמש, שתעזור לנו להבין מדוע הקורונה חמה יותר משטח השמש. בעיקרון, בעוד הטמפרטורות בקורונה יכולות להגיע לגובה של כמה מיליוני מעלות, פני השטח הסולאריים (המכונה פוטוספרה) חווים טמפרטורות של בערך 5538 מעלות צלזיוס.
בינתיים, האורביטר הסולארי יגיע למרחק של כ -42 מיליון ק"מ (26 מיליון מיילים) מהשמש, ויקבל מסלול מוטה ביותר שיכול לספק את התמונות הישירות הראשונות אי פעם של קטבי השמש. זהו אזור אחר בשמש שמדענים עדיין לא מבינים היטב ומחקרו יכול לספק רמזים חשובים לגבי מה שמניע את פעילותה והתפרצויותיו של השמש המתמדת.
שתי המשימות ילמדו גם רוח סולארית, שהיא ההשפעה המוחלטת ביותר של השמש על מערכת השמש. קיטור זה של גז ממוגנט ממלא את מערכת השמש הפנימית, תוך אינטראקציה עם שדות מגנטיים, אטמוספרות ואפילו משטחי כוכבי לכת. כאן על כדור הארץ, זה מה שאחראי על אורורה בוראליס ואוסטרלים, ויכול גם לשחק הרס עם לוויינים ומערכות חשמל לפעמים.
משימות קודמות גרמו למדענים להאמין שהקורונה תורמת לתהליך שמאיץ את רוח השמש למהירויות כה גבוהות. כאשר החלקיקים הטעונים הללו עוזבים את השמש ועוברים דרך הקורונה, המהירות שלהם משולשת ביעילות. עד שהרוח הסולארית מגיעה לחללית האחראית למדידתה - 148 מיליון ק"מ (92 מיליון מייל) מהשמש - יש לה המון זמן להתערבב עם חלקיקים אחרים מהחלל ולאבד חלק מהתכונות המגדירות שלה.
בכך שהוא חונה כל כך קרוב לשמש, ה- Parker Solar Probe יוכל למדוד את רוח השמש בדיוק כפי שהיא יוצרת ומשאירה את הקורונה, ובכך לספק את המדידות המדויקות ביותר של רוח השמש שנרשמה אי פעם. מנקודת המבט שלו מעל קטבי השמש, האורביטר הסולארי ישלים את המחקר של פרקר השמש של פרקר על רוח השמש על ידי ראיית מבנה והתנהגות רוח השמש משתנים על גבי קווי רוחב שונים.
מסלול ייחודי זה יאפשר גם לאורביטר הסולארי ללמוד את השדות המגנטיים של השמש, מכיוון שחלק מהפעילות המגנטית המעניינת ביותר של השמש מתרכזת בקטבים. שדה מגנטי זה מרחיק לכת בעיקר בגלל רוח סולארית, המגיעה כלפי חוץ ליצירת בועה מגנטית המכונה "הליוספרה". בתוך ההליוספרה, לרוח השמש השפעה עמוקה על האטמוספירה הפלנטרית ונוכחותה מגינה על כוכבי הלכת הפנימיים מפני קרינה גלקטית.
למרות זאת, עדיין לא ברור לחלוטין כיצד נוצר או מובנה השדה המגנטי של השמש עמוק בתוך השמש. אך בהתחשב בעמדתו, האורביטר הסולארי יוכל לחקור תופעות שעלולות להביא להבנה טובה יותר של יצירת השדה המגנטי של השמש. אלה כוללים התלקחויות סולאריות והזרקות המסה העטרה, הנובעות מהשתנות הנגרמת על ידי השדות המגנטיים סביב הקטבים.
בדרך זו, פרקר השמש פרוב ושמש אורביטר הם משימות משלימות, בוחנים את השמש מנקודות תצפית שונות כדי לעזור לצמצם את הידע שלנו על השמש וההליוספרה. בתהליך, הם יספקו נתונים בעלי ערך שיכולים לעזור למדענים להתמודד עם שאלות ארוכת שנים על השמש שלנו. זה יכול לעזור להרחיב את הידע שלנו על מערכות כוכבים אחרות ואולי אפילו לענות על שאלות על מקורות החיים.
כפי שהסביר אדם סאבו, מדען המשימה של פארקר סולאוב פרוב, בגודארד של נאס"א:
"יש שאלות שמטרידות אותנו הרבה זמן. אנו מנסים לפענח את מה שקורה ליד השמש, והפתרון הברור הוא פשוט ללכת לשם. אנחנו לא יכולים לחכות - לא רק אני, אלא כל הקהילה. "
עם הזמן ועם פיתוח החומרים המתקדמים הדרושים, אנו עשויים אפילו להיות מסוגלים לשלוח בדיקות לשמש. אך עד לאותה העת משימות אלה מייצגות את המאמצים השאפתניים והנועזים ביותר ללמוד את השמש עד כה. כמו יוזמות נועזות רבות אחרות לחקר מערכת השמש שלנו, הגעתם לא יכולה להגיע די מהר!
