Hopp ned til navigasjon Hopp ned til innhold
Solsonden Parker Solar Probe skal fly gjennom solas atmosfære for å forske på blant annet solvinden og dårlig romvær. Illustrasjon: NASA/Johns Hopkins APL/S. Gribben
NASA/Johns Hopkins APL/S. Gribben

Flyr i solas atmosfære uten å smelte

God avkjøling kreves for å løse solas gåter. 

Den amerikanske romsonden Parker Solar Probe ble skutt opp 12. august 2018 for å forske på solas atmosfære, solvinden (strømmen av ladde partikler som sola sender ut og som påvirker hele solsystemet) og utbrudd på sola.

Utbrudd på sola gir dårlig romvær og kan skade satellitter, romfartøy og astronauter bane. I ekstreme tilfeller kan det også påvirke strømnettet på jorda.  

Parker Solar Probe skal gi svar på flere gåter knyttet til solas atmosfære, solvinden og samspillet mellom sola og jorda.

Solas varme hemmelighet

I solas kjerne ligger temperaturen på utrolige 15 millioner grader Celsius, mens på solas overflate er temperaturen på "bare" 6000 grader.

Herfra og utover i solas atmosfære stiger temperaturen. I det ytterste laget av solas atmosfære, kalt koronaen, er temperaturen på 2 millioner grader.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<section xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ezxhtml="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/xhtml" xmlns:ezcustom="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/custom" version="5.0-variant ezpublish-1.0"><para>Bilde av solas korona under solformørkelse kombinert med bilde av solskiven, begge sett av den europeiske solsatellitten Proba-2. Foto: ESA/Proba-2 consortium/SWAP team/Institut d’Astrophysique de Paris (CNRS &amp; UPMC), S. Koutchmy/J. Mouette</para></section>

Bilde av solas korona under solformørkelse kombinert med bilde av solskiven, begge sett av den europeiske solsatellitten Proba-2. Foto: ESA/Proba-2 consortium/SWAP team/Institut d’Astrophysique de Paris (CNRS & UPMC), S. Koutchmy/J. Mouette

- Hvordan temperaturen kan stige utover i solas atmosfære uten at overflaten på sola varmes opp, er et av de fundamentale spørsmålene som solforskere har jobbet med i flere tiår, sier Pål Brekke, seniorrådgiver innen romforskning ved Norsk Romsenter.

Derfor skal Parker Solar Probe fly gjennom solas atmosfære (hvitt i bildet over) og gå nærmere den glødende overflaten (gult i bildet over) enn noen annen solsonde har gjort.

Hvordan skal Parker Solar Probe takle de ekstreme temperaturene der?

Som å stikke hånden inn i en varm ovn

Solas atmosfære består av ulike typer partikler som beveger seg svært raskt, det vil si har høy temperatur.

Samtidig er tettheten av partiklene i solas atmosfære lav. Dermed er det relativt få partikler som vil treffe Parker Solar Probe og slik varme den opp.

- På samme måte er det mulig å stikke hånden inn i den lave tettheten til lufta i en varm ovn uten å bli brent, men ikke i vann som holder samme temperatur, sier Brekke.

Det blir likevel godt og varmt for Parker Solar Probe i solas atmosfære. Derfor har solsonden flere måter å holde seg avkjølt på.

Varmeskjoldet tåler lavatemperatur

Først og fremst er det varmeskjoldet foran på Parker Solar Probe som beskytter mot den intense varmen og lyset så nær sola.

Varmeskjolder er 2,4 meter i diameter og 11,5 centimeter tykt. Det består av spesiallagete karbonmaterialer som tåler ekstreme temperaturer, isolerer godt og veier lite.

Foran på varmeskjoldet kan temperaturen komme opp i 1650 grader Celsius, mer enn i flytende lava. Bak varmeskjoldet vil temperaturen ligge på bare 30 grader Celsius.

Vannkjølt og selvstyrt

Som alle andre romsonder får Parker Solar Probe strømmen sin fra solcellepanelene ombord. For å unngå at disse blir for varme, kan solcellepanelene trekkes inn bak varmeskjoldet.

Solcellepanelene har også vannkjøling. Dette systemet bruker bare 3,7 liter vann, men er effektivt nok til å avkjøle stua i et vanlig hjem.

Kjølesystemet tåler temperaturer fra 10 til 125 grader Celsius. For å unngå at vannet koker, holdes det under trykk.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<section xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ezxhtml="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/xhtml" xmlns:ezcustom="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/custom" version="5.0-variant ezpublish-1.0"><para>Her undersøkes solsonden Parker Solar Probe med spesielt lys før oppskytingen 12. august 2018. Foto: NASA/G. Benson</para></section>

Her undersøkes solsonden Parker Solar Probe med spesielt lys før oppskytingen 12. august 2018. Foto: NASA/G. Benson

Siden Parker Solar Probe befinner seg langt unna jorda, tar det flere minutter fra en kommando sendes fra kontrollrommet til den når solsonden.

Dermed må Parker Solar Probe kunne passe på seg selv til en viss grad. Syv sensorer langs kanten av varmeskjoldet vil raskt registrere lys om solsonden vrir på seg.

- Da vet datamaskinen ombord at solsonden flyr i litt feil vinkel og justerer seg selv for å unngå at instrumenter og elektronikk smelter, sier Brekke.

Begynner å jobbe på veien

Parker Solar Probe er nå på vei til sola. Allerede den første uken vil noen av instrumentene foldes ut for testing og forskning under ferden.

I begynnelsen av oktober er Parker Solar Probe fremme ved Venus for å bruke planetens tyngdekraft til å komme inn i nøyaktig bane mot sola.

På tross av solas sterke tyngdekraft er det ikke helt lett å dra dit. Videoen over forklarer hvorfor.

Parker Solar Probe er fremme ved solas atmosfære tidlig i november. Solsonden skal forske ved vår nærmeste stjerne i syv år.

Norske solforskere kommer til å bruke dataene fra Parker Solar Probe i sitt arbeid.

Kontakt

Pål Brekke – Seniorrådgiver, romforskning - Norsk Romsenter – 22 51 18 27 / 908 71 961