NASA förbereder sig för att lansera en historisk sond för att "röra solen" - som forskare hoppas kommer att knäcka decennier långa mysterier om vår stjärna - i början av augusti.
Uppdraget, kallat Parker Solar Probe, kommer att slinga runt solen 24 gånger och flyga inom stjärnans miljongraders atmosfär, kallad korona.
Rymdskeppets skrämmande flygplan är inte bara en vågig lark; det är en nödvändighet att svara på frågor om solen som har stubbat forskare i årtionden. I vissa fall kommer deras svar att påverka våra liv på jorden. Men forskare utnyttjar också bekväm tillgång till solen för att förstå alla stjärnor genom proxy.
"Vi måste gå till korona eftersom vi har gjort så mycket vetenskap genom att titta på stjärnan," sa projektforskaren Nicola Fox, en solforskare vid Johns Hopkins University, den 20 juli under en NASA-nyhetskonferens om det kommande uppdraget. "Vi har tittat på det på varje enskilt sätt som du kan föreställa dig, varje våglängd; vi har rest längre än Merkurius bana till och med. Men vi måste komma in i den här handlingsregionen och in i regionen där alla dessa mysterier verkligen är förekommande." [Ny blick inuti solens atmosfär ger ledtrådar om mystisk solvind]
Lösa tre mysterier
För det första kommer uppdraget att hjälpa forskare att förstå korona själv - i synnerhet hur värme rör sig genom solens atmosfär. Just nu verkar det värmeflödet motverka: Korona kan nå temperaturer som är cirka 300 gånger varmare än solens yta, trots att de är längre borta från reaktionerna som driver stjärnan.
"Det är en väldigt konstig, okänd miljö för oss," sa Alex Young, en solforskare vid NASA, under nyhetskonferensen. "Vi är vana vid idén att om jag står bredvid en lägereld och jag går bort från det, blir det svalare - men det är inte det som händer på solen."
Sondens andra uppgift är att studera vad forskare kallar solvinden - en översvämning av mycket laddade partiklar som strömmar ut ur solen och korsar hela solsystemet och bildar bubblan som markerar vårt område i rymden.
Men forskare arbetar fortfarande för att försöka förstå exakt hur det fungerar, och återigen är det något väldigt konstigt som händer - solvinden på något sätt snabbar upp till supersonisk. "Solvinden går från en slags jämn bris till ett verkligt supersoniskt flöde från korona som går miljoner mil i timmen," sade Young. Forskare hoppas att sondens mätningar när den flyger både rakt in i solvinden och längs dess ström kommer att hjälpa dem att lösa det mysteriet.
Slutligen kommer sonden att undersöka en ännu mer dramatisk följd av att bo nära vår stjärna, som ibland sprider ut plasma-rots i rymden. "Solen kan spränga ut dessa enorma massor av material - miljarder ton solatmosfär gängat med solmagnetiskt fält som reser bort från solen på miljoner mil i timmen," sade Young.
Dessa raseriet orsakar en samling fenomen som forskare kallar rymdväder, och om de är dramatiska nog kan utbrotten vara farliga för astronauter och satelliter på deras väg - och särskilt starka kan slå ut elnät här på jorden. Forskare har några tekniker för att förutsäga rymdväderekvivalenten för tornadon och orkaner, men de hoppas att uppdraget kommer att göra dessa förutsägelser mer exakta.
Och om du bara är här för de vackra bilderna, oroa dig inte; NASA har ordnat för några av dem också. Sonden innehåller en kamera som visar projektforskare rymdfarkostens vy som flyger genom korona. Det kommer att betyda bilder inte av solens yta utan av själva korona, med bilder som mer liknar de som produceras på jorden under en total solförmörkelse. [Se solens svårfångade Corona visas i Time-Lapse-solförmörkningsvideo]
Försenad för teknik
Forskare har kämpat med dessa frågor i årtionden, men utan resurser att faktiskt nå ut till stjärnorna. För det behövde de vänta på att teknik skulle förvandla Parker Solar Probe till en verklighet.
Den viktigaste delen av den tekniken är värmeskölden, som de flesta av rymdfarkostens instrument förlitar sig som skydd från solens överväldigande värme. Det är ett konstigt format, anspråkslöst skiva av noggrant konstruerade kolmaterial, men det gör sitt jobb: När temperaturen på framsidan av skölden träffar 2500 grader Fahrenheit (1370 grader Celsius) är ryggen bara 600 grader F (315 grader C) ) - och instrumenten själva stannar vid en svag 85 grader F (30 C).
Rymdskeppets instrument kommer att drivas av solpaneler, men dessa paneler måste anpassas för att hantera den överdrivna ingången så nära solen. "Solceller måste hålla sig svala; de gillar inte att överhettas, och om de gör det fungerar de inte," sade Fox. Det innebar att utforma självkylande paneler som rymdskeppet kan justera på egen hand, och tappar de flesta panelerna bakom värmeskölden vid behov.
Ett tredje viktigt framsteg var att se till att sonden kunde ta hand om sig själv utan mycket mänsklig insats. Sonden kommer att ligga på solens avlägsna sida under dess närmaste tillvägagångssätt, utan något sätt att ringa hem om något går fel - och även om det kan få en signal ut kommer den att möta en 16-minuters kommunikationsfördröjning på tur och retur.
"Jag gillar att tänka på henne [Parker] som ett oberoende rymdskepp", sa Fox. "Hon är mycket, mycket autonom. Hon måste ta hand om sig själv när hon är i denna koronala region; det finns ingen person i slingan." Det betyder att rymdskeppet automatiskt kan bestämma när det måste flytta sitt läge i rymden på grund av hur mycket sol enskilda delar av rymdskeppet tar emot. [Touching the Sun: NASA Mission omdöpt till "Parker Solar Probe"]
Blickar framåt
Parker Solar Probe är på NASA: s Kennedy Space Center, packad och redo för lansering, trots små problem som försenar lanseringen med en vecka, inklusive tillägget av en andra, säkerhetskopieringsuppsättning av temperatursensorer efter oro för att den ursprungliga uppsättningen skulle fungera.
Nu är rymdskeppet redo att gå. "Vi har gjort allt arbete, alla kontroller; hon ser äntligen precis ut som jag förväntade mig att hon skulle se från alla de PowerPoint-presentationer som jag såg för 10 år sedan," sa Fox. "Hon är knäppt upp, ser vacker och helt redo att ta sin flygning."
Rymdskeppet planeras nu för ett startfönster som öppnas 6 augusti klockan 04:08 EDT (0808 GMT) och stängs den 19 augusti. Det kommer att lämna jorden ombord på en United Launch Alliance Delta IV raket med två etapper och en tredje accelerationssteget utlöses i rymden.
All den kraften är nödvändig för att sätta rymdskeppets väg mot solen. "Vi måste gå så fort eftersom vi måste tappa jordens inflytande," sade Fox. "Vi vill inte resa runt med jorden; vi vill kunna gå in mot solen."
När rymdskeppet har undkommit jordens drag, kommer det att flyga mot Venus och slinga planeten ungefär sex veckor efter lanseringen för att bromsa ner och hemma i solen. Sedan är det vid solen. Sonden kommer att göra 24 banor runt solen, blandade med sex ytterligare justeringar som använder Venus inflytande för att tumma sonden närmare stjärnan.
Banorna är formade som blomblad, där sonden samlar de flesta av sina data i 11-dagars spurts medan det är inom en fjärdedel av avståndet till jorden, och skickar sedan informationen hem under den avlägsna delen av dess slinga. Under den närmaste tillvägagångssättet kommer sonden att flyga bara 3,83 miljoner miles (6 miljoner kilometer) över solens yta med en hastighet av 4 000 000 km / h (700 000 km / h), vilket gör det till det snabbaste av människan gjorda objektet.
Slutligen, ungefär sju år efter lanseringen, kommer rymdskeppet att ta slut på bränslet som den använder för att justera kroppen och hålla känsliga instrument ur solens värme. Och det kommer att vara början på slutet för Parker Solar Probe.
"Vid den tidpunkten kommer delar av kroppen som inte är utformade för att se hela solmiljön att se den, rymdskeppet kommer att börja brytas upp i stora bitar, och sedan blir det gradvis och gradvis mindre," sade Fox. "Jag gillar romantiskt att tro att hon kommer att bli en del av koronaen och kretsa solen för alltid."
