Met de lancering van de Parker Solar Probe vanop de ruimtebasis Cape Canaveral in Florida heeft de Amerikaanse National Aeronautics and Space Administration (NASA) een belangrijk hoofdstuk aangeboord in de studie van het heelal. De sonde is immers op weg naar de zon, waar vooral de werking van de corona zal worden onderzocht.

De NASA hoopt dat de missie onder meer duidelijk zal maken waarom de temperaturen in de corona veel hoger oplopen dan op het oppervlakte van de zon. Ook moet de sonde de werking van de zonnewind bestuderen. Om zijn opdracht uit te voeren, moest de Parker Solar Probe echter bijzondere bescherming krijgen tegen de extreme omstandigheden die de sonde wachten.

Thermische bescherming

De Parker Solar Probe zal uiteindelijk het oppervlak van de zon tot op een afstand van 6,16 miljoen kilometer naderen. Dat is ongeveer vier keer de diameter van de zon. In die omgeving wordt een gigantische hitte gegenereerd, maar dankzij het gebruik van specifieke technologieën zal de sonde afdoende worden beschermd.

Hoewel de temperaturen kunnen oplopen tot meer dan 1.300 graden Celsius, zullen de instrumenten van de Parker Solar Probe niet warmer worden dan ongeveer 30 graden Celsius. Daarbij wordt beroep gedaan op een thermische bescherming, gecombineerd met een koelsysteem dat van water gebruik maakt.

“De is de eerste keer dat instrumenten in een dergelijke omgeving aan extreme situaties worden blootgesteld,” zegt Mitzi Adams, zonnewetenschapper bij de NASA. “Het is echter tevens de eerste keer dat van deze nieuwe technologieën gebruik kan worden gemaakt. Ook die elementen maken van de missie een bijzonder boeiend gebeuren.”

Koolstof

Aan de ontwikkeling van het thermische beschermingssysteem werd tien jaar gewerkt. De toepassing bestaat uit twee lagen van versterkte koolstofvezels, die ook onder grote hitte zijn structurele eigenschappen bewaart. Tussen die twee lagen werd carbonschuim, een product dat vooral uit lucht bestaat en dus weinig warmte doorgeeft, aangebracht.

Bovenop die structuur werd een buitenlaag van aluminiumoxide, een wit materiaal dat licht reflecteert, aangebracht. Een laag tongsteen werd tenslotte voorzien tussen de koolstofstructuur en de deklaag uit aluminium deklaag. Dat moet beletten dat de beide stoffen met elkaar zouden reageren en de deklaag van de sonde grijs zou worden.

Parker Solar Probe

Het totale hitteschild heeft een diameter van 2,4 meter en is ongeveer 11,5 centimeter dik. Het schild werd ontworpen door het Applied Physics Laboratory van de John Hopkins University. Voor de constructie werd beroep gedaan op het bedrijf Carbon-Carbon Advanced Technologies. Het koelwater wordt gebruikt om de zonnepanelen van de sonde af te koelen.

De NASA heeft voor de missie van de Parker Solar Probe een budget van ongeveer 1,5 miljard dollar voorzien. De sonde werd genoemd naar de Amerikaanse astrofysicus Eugene Parker, die zestig jaar geleden onder meer de theorie over de supersonische zonnewind ontwikkelde. Parker (91) woonde op Cape Canaveral de lancering van de missie bij.