Mise à jour, le 11 août 2018, à 8 heures: la NASA a reporté le lancement de la sonde solaire de Parker jusqu'au dimanche 12 août au matin, avec une nouvelle fenêtre de lancement débutant à 3 h 31 HAE. La sonde devait initialement être lancée avant le lever du soleil samedi, mais en raison d’un pépin impliquant une anomalie de pression à l’hélium avec la fusée Delta IV Heavy de la sonde, la tentative a été ratifiée quelques minutes avant le décollage prévu. La dernière en date à laquelle la sonde pourra débuter son voyage en 2018 sera le 23 août, car elle repose sur les survols de Vénus pour atteindre le soleil. Sinon, la sonde sera lancée en mai prochain.
La sonde solaire Parker, dont le lancement est prévu pour le 11 août, sera le premier contact de l'humanité avec notre étoile la plus proche.
Les précédents vaisseaux spatiaux ont admiré le soleil de loin, car les températures brûlantes de l'étoile ont empêché une étude en profondeur de sa surface. Désormais équipée du système de protection thermique de pointe, y compris de ce qui est peut-être le pare-soleil le plus avancé au monde sur le plan technologique, la sonde solaire de Parker est appelée à entrer dans l'histoire.
La mission de sept ans de la sonde a plusieurs objectifs. Tout d'abord, la sonde recueillera plus d'informations sur les vents solaires - des flux de plasma et des particules émises par la surface du soleil. Ces vents accélèrent à une vitesse d'environ 250 milles à la seconde lorsqu'ils sont largués de leur étoile. Une fois dans l’espace, ils parcourent des centaines de millions de kilomètres et crachent au-delà de la Terre en un flux constant. Le champ magnétique de la Terre, qui dévie les vents comme un rocher dans une rivière en cours d’écoulement, est la seule raison pour laquelle nous ne ressentons pas les vibrations. Mais comment les vents finissent par se détacher de l'attraction gravitationnelle du soleil reste mystérieux.
Cette piste d'enquête frappe particulièrement les admirateurs de longue date de notre étoile la plus proche. Les vents solaires ont été décrits pour la première fois à la fin des années 50 par le physicien Eugene Parker, homonyme de la sonde; maintenant, à 91 ans, Parker peut encore entendre les réponses à ses plus de 60 ans de recherche scientifique.
Deuxièmement, la sonde sera la première à entrer en contact avec la couronne solaire, l'atmosphère extérieure chaotique et tourbillonnante visible à l'œil nu lors d'une éclipse solaire. Pour une raison quelconque, la couronne est un halo plus chaud que la tête qui l’entoure, flamboyant à des températures pouvant atteindre 2 millions de degrés Fahrenheit - quelques ordres de grandeur au-dessus de la température de surface (souvent volatile) du soleil d’environ 10 000 degrés Fahrenheit juste, est toujours pas marcher dans le parc). C'est aussi contre-intuitif que cela puisse paraître, c'est-à-dire que vous éloignez votre main d'une bougie vacillante pour sentir une brûlure plus intense encore.
Troisièmement, la sonde étudiera l'accélération des particules de haute énergie en s'éloignant de la surface du soleil. Les plus rapides de ces particules laissent les vents solaires dans la poussière, flambant à des vitesses dépassant 100 000 km / s (empiétant parfois sur la vitesse de la lumière). En fait, ces particules sont souvent associées à des événements tels que des éruptions solaires (points d'énergie aveuglément brillants explosant à la surface du soleil) ou à des éjections de masse coronale (éructations de plasma crachant du soleil), qui peuvent endommager les satellites et même causer des pannes de courant sur la Terre. Les scientifiques espèrent que les travaux de la sonde expliqueront comment la couronne volatile parvient à propulser dans l’espace les vents solaires et ces particules de haute énergie.
«Nous attendons cette mission depuis 60 ans», déclare Nicola Fox, responsable scientifique du projet Parker Solar Probe. «Il s'agit de répondre aux questions des scientifiques depuis que nous avons découvert que la couronne était surchauffée. C'est un véritable voyage de découverte. "
Le photographe Michael Soluri a eu l'occasion exclusive de voir les scientifiques en action dans les coulisses. «Je recherche les aspects visuels d’une manière unique qui aide à transcender le stéréotype de ce que devrait être un scientifique», a-t-il déclaré. “Les scientifiques pigeonhole des gens. Je veux briser cette barrière. »(© michael soluri / michaelsoluri.com) 
De gauche à droite: le technicien Tony Ahan, les ingénieurs mécaniciens Kelles Gordge et Daniel Eby, l’ingénieur en chef du bouclier thermique Betsy Congdon et l’ingénieur en sécurité des systèmes, Chip Delmar. (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Un des conteneurs d'expédition de la sonde. Le bouclier thermique est effectivement inflammable, mais uniquement en présence d'oxygène, qui est rare dans la couronne solaire. Ici sur Terre, cependant, des précautions doivent être prises. (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
«Je voulais voir l'humanité derrière l'exploration spatiale», déclare Soluri. «Leur sens de la précision est extraordinaire. Cela montre que des embarcations sont en cause et que ce n'est pas une routine. »(© michael soluri / michaelsoluri.com) 
L'ingénieur en mécanique Jim Hucheson est titulaire d'un coin de capteur de l'instrument EPI-Lo (Energetic Particle Instrument - Low Energy) de Parker Solar Probe, qui mesurera les particules de basse énergie provenant du soleil, en relation avec les vents solaires. Soluri ajoute: "Ces personnes font un travail extraordinaire avec des matériaux extraordinaires, travaillant en équipe pour explorer l'univers." (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Antenne à gain élevé de Parker Solar Probe, recouverte d'un radôme pour la protéger de la contamination et / ou des dommages pendant le traitement au sol. (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Les scientifiques à l'origine de la construction de la sonde la qualifient avec amour de «frisbee de 8 pieds». Avec 4, 5 pouces d'épaisseur et 160 livres, la sonde solaire de Parker ferait très mal, même pour les joueurs les plus aguerris du frisbee. (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Annette Dolbow, une ancienne enseignante au primaire, s'est trouvée amoureuse de l'électronique à mi-parcours de sa carrière et a décidé de changer de cap. Au cours des 21 dernières années, elle a participé à la construction de 13 satellites de la NASA - mais Parker Solar Probe est sa première en tant que responsable de l'intégration et du test. «C’est l’une des missions les plus difficiles à laquelle j’ai participé, dit Dolbow. «Mais c’est vraiment un point culminant de ma carrière.» (© michael soluri / michaelsoluri.com) 
Congdon, ingénieur principal du bouclier thermique de Parker Solar Probe, a contribué à la conception du composite de carbone de 160 livres, d'une épaisseur de 4, 5 pouces, qui protégera les instruments de la sonde de la chaleur accablante du soleil. Soluri ajoute: "Une partie de mon parcours consiste à humaniser les personnes qui font de la science et à les révéler en tant que personnes dans un monde unique." (© michael soluri / michaelsoluri.com) Bien que la sonde doive combler l'écart de 93 millions de kilomètres entre la Terre et le Soleil, sa trajectoire ne sera pas exactement directe. Les engins spatiaux lancés depuis la Terre démarrent avec le même élan que la planète, de sorte que la sonde ne peut pas se diriger directement vers l’enfer. Au lieu de cela, la sonde passera les sept prochaines années dans une lente valse d'ellipses se resserrant autour du soleil, réduisant ainsi l'écart entre elle-même et son partenaire de danse enflammé d'année en année. Pour garder le cap, Parker Solar Probe fait occasionnellement de l'auto-stop aux côtés de Venus dans une planète-planète sashay que Betsy Congdon, ingénieur en chef du bouclier thermique de Parker Solar Probe, se compare à un «virage à main levée»., la sonde peut se stabiliser et se réorienter.
Le voyage de la sonde aboutira à une dernière approche de l'étoile fin 2024, au cours de laquelle elle se situera à moins de 3, 83 millions de kilomètres de la surface du soleil. Même si cela peut sembler lointain, il est sept fois plus rapproché qu'aucun autre vaisseau spatial n'a jamais été au soleil - et ferme environ 96% de la distance entre la Terre et son étoile. De plus, le vaisseau spatial sera fermement implanté dans la couronne brûlante.
C'est là que le bouclier thermique entre en jeu. Les dessins ont été élaborés il y a près de dix ans et seront tout ce qui reste entre la sonde et les périls arides de son voyage révolutionnaire. Mais la tâche a été un peu plus ardue que de porter un chapeau de soleil sur le vaisseau spatial de 1 400 livres.
D'une épaisseur de seulement 4, 5 pouces, le bouclier thermique a un noyau en mousse de carbone visqueux, qui est en réalité à 97% creux, ce qui fait de la structure un véritable sandwich à l'air. Malgré tout, son équipe surnommée amoureusement «Frisbee de huit pieds» a 160 livres. De chaque côté se trouvent deux panneaux en composite de carbone qui deviennent plus robustes lorsqu'ils sont chauffés. De plus, le côté exposé au soleil est recouvert d'une peinture blanche spécialisée qui dissipe la plus grande partie de la chaleur du soleil, protégeant ainsi les instruments fragiles situés au-dessous. La peinture est essentiellement la crème solaire la plus résistante jamais inventée - et il est essentiel de ne pas rater un endroit.
À l’approche la plus rapprochée de la sonde, le haut du bouclier cuit à environ 2500 degrés Fahrenheit - plus de sept fois la température requise pour faire rôtir une dinde de Thanksgiving - mais reste étonnamment froid compte tenu de son environnement. La divergence concerne la diffusion des particules dans l'atmosphère de la couronne: la majeure partie de la chaleur de la sonde proviendra de la surface du soleil (relativement froide), mijotant à quelques millions de kilomètres de distance. «Si vous mettez votre main dans un four, elle ne brûlera pas», explique Congdon. "Ce n'est que lorsque vous touchez la surface."
En supportant ces températures étouffantes, le «Frisbee géant» gardera le reste de la sonde aussi froid qu'un concombre (tiède). La face arrière du bouclier restera à 600 degrés Fahrenheit, et les instruments dissimulés dans le bus de la sonde resteront à environ 85 degrés Fahrenheit. Pour que les composants électroniques sensibles restent dans l'ombre, l'écran thermique doit toujours faire face au soleil. Un faux pas pourrait mettre fin à la mission tant attendue en quelques secondes.
Mais l'équipe a pris des précautions pour éviter cette possibilité. Sept capteurs spécialisés (parfois appelés «capteurs de membres solaires») entourent l'engin spatial, échantillonnant en permanence l'exposition de la sonde à la lumière. Si l'engin spatial bascule dans une position précaire, les capteurs déclenchent une réponse de protection pour corriger rapidement l'angle de la sonde. La sonde est également livrée avec un système de refroidissement par liquide, contenant cinq litres d'eau sous pression pouvant couler le long de petites veines le long des machines afin de maintenir une température ambiante utilisable. L'ingénierie méticuleuse de l'équipe a été tissée dans tous les coins et recoins du vaisseau spatial. «En gros, elle s'occupe d'elle-même», dit Fox.
En tant que "vaisseau spatial le plus autonome" jamais construit, la sonde doit encombrer de nombreuses machines dans un boîtier relativement petit, explique Annette Dolbow, la sonde d’intégration et de test de la sonde solaire de Parker (la sonde a à peu près la taille d’une petite voiture). Une fois que le vaisseau spatial sera lancé, il aura essentiellement coupé tous les liens avec ses gardiens sur Terre - ce qui signifie que cette sonde courageuse doit se défendre toute seule au cours des sept prochaines années. Depuis octobre 2012, Dolbow s'est émue avec amour à propos de la sonde, à l'instar d'un parent inquiet, pour assurer son passage en toute sécurité.
Selon le photographe Michael Soluri, le scientifique du projet Nicola Fox a donné son nom à la sonde solaire de Parker, d'après le physicien Eugene Parker, âgé de 91 ans, brisant une règle de la NASA de longue date interdisant de nommer un vaisseau spatial après des personnes vivantes. (© michael soluri / michaelsoluri.com) Bien entendu, la sonde ne se résume pas à un écran solaire futuriste: il a de graves problèmes à régler. Parallèlement à ses garanties, la navette spatiale utilisera des instruments tels que la Solar Probe Cup, conçue pour capter les particules de haute énergie dégagées par la surface du soleil, et un ensemble de télescopes pour prendre des photos ensoleillées des sites.
Et la sonde n’envisage certainement pas de gaspiller toute la richesse de l’énergie solaire qu’elle aura en voyage: après tout, elle verra beaucoup de soleil. Quand il sera encore loin de l'étoile, la sonde déploiera ses panneaux solaires en largeur, s'imprégnant des rayons énergétiques de l'étoile pour alimenter ses instruments. Mais à mesure qu'il approche, les panneaux se replient vers l'intérieur comme les ailes d'un oiseau endormi, ce qui réduit considérablement la quantité de lumière absorbée. À l'approche la plus rapprochée, la puissance du soleil sera 475 fois supérieure à celle d'un satellite en orbite autour de la Terre. C'est ce que dit Fox, «une énorme quantité de puissance» qui pourrait submerger les composants électroniques sensibles du système.
Congdon, Dolbow et Fox sont catégoriques sur le fait que la sonde n’aurait pas pu être intégrée sans l’immense effort de collaboration de la NASA et des scientifiques, techniciens et coordinateurs du laboratoire de physique appliquée de Johns Hopkins. L’équipe et ses collaborateurs ont traduit des décennies de planification de l’esprit humain en feuilles de papier et en diapositives PowerPoint - désormais entièrement réalisées dans un exploit tangible de mécanismes jamais vus auparavant.
Le groupe de Dolbow, en particulier, a consacré un nombre impressionnant d'heures à la construction de la sonde: «La plupart des projets peuvent nécessiter de 300 à 500 heures de matériel», explique Dolbow. “Nous avions presque 5000 heures sur tous nos sous-systèmes… mais [l'équipe] sourit toujours. Ils sont tellement fiers de ce qu'ils ont fait. "
Après le lancement de la sonde, Dolbow plaisante sur le fait qu'elle remarquera peut-être son nid vide: «Une fois que ce sera fini, il y aura une période que je ne suis pas impatiente de voir… quand nous partons tous et faisons à nouveau des choses séparées. Mais ce sera génial que le vaisseau spatial soit dans l'espace, où il appartient. Je vais récupérer. "
En tant qu'étoile la plus proche, le soleil est notre meilleur indicateur pour comprendre ces corps célestes dans leur ensemble. De plus, le soleil devient une partie assez critique de notre existence ici sur terre - mais aucune étoile n'est construite pour durer éternellement. Acquérir une compréhension plus claire de la santé et du tempérament du soleil servira non seulement l'avenir de l'exploration spatiale, mais également la nature de la vie sur notre propre planète.
«Cette mission est un peu de tout», dit Fox. «C’est historique, cela fait de la physique fondamentale, mais c’est aussi un avantage pour la vie et la société dans son ensemble.»
À quelques jours du lancement, Dolbow s’émerveille de voir que des années de dur labeur se sont enfin réunies. «Nous sommes dans le match de championnat et nous sommes sur le point de passer dans la zone des buts», dit-elle. "C'est devenu une telle famille."
La sonde partira de la base aérienne de Cape Canaveral en Floride ce samedi, avec une fenêtre de lancement commençant à 03h33 HAE. Son afflux dans l'atmosphère illuminera un ciel encore sombre, une lumière historique qui précède même le soleil levant du matin.
