먼 별에 대한 우리의 이해는 최근 수십 년 동안 극적으로 증가했습니다. 개선 된 도구 덕분에 과학자들은 더 멀리서 더 선명하게 볼 수 있으며, 따라서 별 시스템과 그 주위를 도는 행성 (일명 외계 행성)에 대해 더 많이 배울 수 있습니다. 불행히도, 우리가이 별들을 가까이에서 탐험하는 데 필요한 기술을 개발하기까지는 어느 정도 시간이 걸릴 것입니다.
그러나 그동안 NASA와 ESA는 전례없는 태양을 탐험 할 수있는 미션을 개발하고 있습니다. NASA의 Parker Solar Probe와 ESA (European Space Agency)의 태양 궤도는 이러한 미션이 이전의 미션보다 태양에 더 가까이 다가 갈 것입니다. 그렇게함으로써 태양의 내부 작용에 관한 수십 년 전의 질문을 해결할 수 있기를 바랍니다.
2018 년과 2020 년에 각각 출시 될이 임무는 지구에서의 삶에 중요한 영향을 미칠 것입니다. 우리가 알고있는 것처럼 햇빛은 생명에 필수적 일뿐만 아니라, 태양 플레어는 인류가 점점 더 의존하고있는 기술에 큰 위험을 초래할 수 있습니다. 여기에는 무선 통신, 위성, 전력망 및 인간 우주 비행이 포함됩니다.
그리고 향후 수십 년 동안 상업용 우주 정거장과 우주 관광이 현실화되면서 LEO (Low-Earth Orbit)가 점점 더 혼잡해질 것으로 예상됩니다. 따라서 태양 플레어를 구동하는 프로세스에 대한 이해를 개선함으로써 LEO에서 발생하는 시간과 이들이 지구, 우주선 및 인프라에 미치는 영향을 더 잘 예측할 수 있습니다.
NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 태양 궤도 프로젝트 과학자 인 Chris St. Cyr는 최근 NASA 보도 자료에서 다음과 같이 설명했습니다.
“우리의 목표는 태양의 작동 방식과 그것이 태양의 예측 가능성에 미치는 영향을 이해하는 것입니다. 이것은 실제로 호기심 중심의 과학입니다.”
두 임무 모두 코로나로 알려진 태양의 역동적 인 외부 분위기에 초점을 맞출 것입니다. 현재 태양의이 층의 많은 동작은 예측할 수 없으며 잘 이해되지 않았습니다. 예를 들어, 태양의 코로나가 태양 표면보다 훨씬 더 높은 소위 "관상 가열 문제"가 있습니다. 그렇다면 태양계 물질 (일명 태양풍)이 그러한 고속으로 끊임없이 쏟아지는 원인에 대한 의문이 있습니다.
NASA Goddard의 Parker Solar Probe 임무 연구 과학자 인 Eric Christian은 다음과 같이 설명했습니다.
“Parker Solar Probe와 Solar Orbiter는 서로 다른 종류의 기술을 사용하지만 미션으로 보완 할 수 있습니다. 그들은 동시에 태양의 코로나 사진을 찍을 것입니다. 그들은 태양의 기둥에서 일어나는 일과 같은 구조물이 적도에서 어떻게 보이는지 같은 구조를 보게 될 것입니다.”
Parker Solar Probe는 임무를 수행하기 위해 역사상 어떤 우주선보다 태양에 더 가까이 다가 갈 것입니다. 표면에서 6 백만 km (380 만 마일)에 가깝습니다. 이것은 1976 년에 Helios B 프로브에 의해 확립 된 이전 기록 4 억 4,432 백만 km (약 2,700 만 마일)를 대체 할 것입니다.이 위치에서 Parker Solar Probe는 4 개의 과학 장비 제품군을 사용하여 태양풍 및 태양의 자기장, 플라즈마 및 에너지 입자를 연구합니다.
그렇게함으로써 탐사선은 태양의 외부 대기에 대한 진정한 해부 구조를 명확하게하여 코로나가 왜 태양 표면보다 더 뜨거운 지 이해하는 데 도움이됩니다. 기본적으로 코로나의 온도는 수백만도에이를 수 있지만 태양 표면 (일명 광구)은 약 5538 ° C (10,000 ° F)의 온도를 경험합니다.
한편, 태양 궤도는 태양으로부터 약 2,400 만 km (2 천 2 백만 마일) 거리에 있으며 태양의 극점을 직접적으로 직접 볼 수있는 고도로 기울어 진 궤도를 가정합니다. 이것은 과학자들이 아직 잘 이해하지 못하는 태양의 또 다른 영역이며, 태양에 대한 연구는 태양의 지속적인 활동과 분화를 일으키는 원인에 대한 귀중한 단서를 제공 할 수 있습니다.
두 임무 모두 태양계에 영향을 미치는 태양의 바람에 대한 연구입니다. 이 자화 된 가스 증기는 내부 태양계를 채우고 자기장, 대기 및 행성 표면과 상호 작용합니다. 여기 지구상에서는 Aurora Borealis와 Australis를 책임지고 위성과 전기 시스템을 방해하는 경우도 있습니다.
이전의 임무는 과학자들이 코로나가 태양풍을 그러한 고속으로 가속시키는 과정에 기여한다고 믿게했습니다. 이 하전 된 입자는 태양을 떠나 코로나를 통과함에 따라 속도가 사실상 3 배가됩니다. 태양풍이 태양으로부터 1 억 4,400 만 km (92 백만 마일)의 크기를 측정하는 우주선에 도달 할 때까지 우주의 다른 입자들과 혼합하여 그 정의 된 특징들 중 일부를 잃을 시간이 충분합니다.
Parker Solar Probe는 태양에 너무 가까이 주차함으로써 코로나를 형성하고 떠난 것처럼 태양풍을 측정 할 수있어 기록 된 태양풍의 가장 정확한 측정 값을 제공합니다. 태양 궤도 위의 관점에서, 태양 궤도는 태양풍의 구조와 행동이 위도에 따라 어떻게 변하는지를 관찰함으로써 Parker Solar Probe의 태양풍 연구를 보완 할 것입니다.
이 독특한 궤도는 태양의 궤도에서 태양의 자기장을 연구 할 수있게 해줄 것입니다. 태양의 가장 흥미로운 자기 활동이 극에 집중되어 있기 때문입니다. 이 자기장은 태양풍으로 인해 광범위하게 퍼져 있으며, 태양풍은 바깥쪽으로 닿아 헬리오 스피어 (heliosphere)라고 알려진 자기 거품을 만듭니다. 태양 권 내에서 태양풍은 행성 대기에 중대한 영향을 미치며 그 존재는 내부 행성을 은하 방사선으로부터 보호합니다.
그럼에도 불구하고, 태양의 자기장이 태양 내부에서 어떻게 생성되거나 구조화되는지는 아직 명확하지 않습니다. 그러나 그 위치를 고려할 때, 태양 궤도는 태양의 자기장이 어떻게 생성되는지 더 잘 이해할 수있는 현상을 연구 할 수있을 것입니다. 여기에는 태양 플레어 및 관상 질량 방출이 포함되며, 이는 극 주위의 자기장으로 인한 변동성 때문입니다.
이러한 방식으로 Parker Solar Probe와 Solar Orbiter는 무료 임무이며, 다양한 관점에서 태양을 연구하여 태양과 헬리오 스피어에 대한 지식을 개선하는 데 도움을줍니다. 이 과정에서 과학자들이 태양에 관한 오랜 질문을 해결하는 데 도움이되는 귀중한 데이터를 제공 할 것입니다. 이것은 다른 별 시스템에 대한 지식을 넓히고 생명의 기원에 대한 질문에 대답 할 수 있습니다.
NASA Goddard의 Parker Solar Probe의 선교 과학자 인 Adam Szabo는 다음과 같이 설명했습니다.
“오랫동안 우리를 괴롭힌 질문이 있습니다. 우리는 태양 근처에서 일어나는 일을 해독하려고 노력하고 있으며, 확실한 해결책은 바로 거기에가는 것입니다. 우리는 기다릴 수 없습니다 – 저뿐만 아니라 전체 공동체.”
시간이 흐르면서 필요한 고급 재료가 개발됨에 따라 프로브를 태양으로 보낼 수도 있습니다. 그러나 그 때까지 이러한 임무는 지금까지 태양을 연구하려는 가장 야심적이고 대담한 노력을 나타냅니다. 우리 태양계를 연구하려는 많은 다른 대담한 계획과 마찬가지로, 그들의 도착은 곧 올 수 없습니다!
