Οι διαστημοσυσκευές Solar Orbiter και Solar Probe Plus αναμένεται να φτάσουν κοντά στον Ήλιο περίπου τέσσερα και έξι χρόνια μετά την εκτόξευσή τους αντίστοιχα. Εκεί θα πρέπει να λειτουργούν κάτω από ακραίες συνθήκες. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι μέσω αυτών των μετρήσεων θα καταφέρουν να εξηγήσουν πολλά αινίγματα της ηλιακής δραστηριότητας.
Πιο τολμηρή η NASA
Ο Solar Orbiter της ESA αναμένεται να εκτοξευτεί το 2017 και ο Solar Probe Plus της NASA θ’ αρχίσει το ταξίδι του στον Ήλιο το 2018. Η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος ESA επέλεξε πιο προσεκτική πορεία. Ο Solar Orbiter θα πλησιάσει τον Ήλιο από τον Ερμή (τον πλησιέστερο πλανήτη στον Ήλιο) αλλά το πολύ μέχρι τα 42 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Η NASA απ’ την άλλη φαίνεται πιο τολμηρή. Η συσκευή των Αμερικανών θα φτάσει σε απόσταση 5,9 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον Ήλιο. Η περιφορά της γύρω από το άστρο μας θα γίνεται με ταχύτητα 200 χλμ. το δευτερόλεπτο κι η θερμοκρασία στην ασπίδα προστασίας, η οποία θα αποτελείται από διαδοχικά στρώματα ειδικών υλικών θα ξεπεράσει τους 1.400 βαθμούς Κελσίου.
Οι ακραίες θερμοκρασίες δεν είναι η μόνη πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι αστροφυσικοί. Η εκτόξευση διαστημικού οχήματος προς τον Ήλιο είναι πολύ δύσκολη επειδή η Γη περιφέρεται γύρω του με μέση ταχύτητα 108.000 χλμ. την ώρα. Το διαστημικό όχημα αποκτά αυτή την ταχύτητα κατά την εκτόξευση και για να εισέλθει στη σωστή τροχιά προς τον Ήλιο θα πρέπει να περάσει δίπλα από την Αφροδίτη. Σύμφωνα με τους κατασκευαστές απαιτούνται σχεδόν τέσσερα χρόνια. Υπολογίζεται ότι ο Solar Orbiter θα μπει στην τελική τροχιά το 2021 με περιφορά γύρω από το άστρο μας σε 168 ημέρες. Η ελάχιστη απόσταση από τον Ήλιο θα είναι 42 εκατομμύρια χιλιόμετρα και η μέγιστη 137.
Το όχημα της NASA θα πλησιάσει πιο κοντά και χρειάζεται ισχυρότερο φρενάρισμα. Γι’ αυτό ο Solar Probe Plus θα πρέπει σε διάστημα άνω των έξι ετών να προσεγγίσει την Αφροδίτη επτά φορές και στη συνέχεια, κοντά στα Χριστούγεννα του 2024, να κάνει την τελική «βουτιά» προς τον Ήλιο. Στην τελική του τροχιά θα έχει περιφορά μόνο 88 ημερών, με ελάχιστη απόσταση από το άστρο 5,9 εκατομμύρια χλμ. και μέγιστη 109 εκατομμύρια χλμ.
Οι τροχιές των δύο οχημάτων διαφέρουν, κάθε αποστολή έχει το δικό της πεδίο δράσης αλλά και οι δύο θα κάνουν μετρήσεις του περίπλοκου μαγνητικού πεδίου του Ήλιου. Στην επιφάνεια του Ήλιου, ειδικότερα, εμφανίζονται τοπικά, πολύπλοκα και ισχυρότατα μαγνητικά πεδία στα οποία οφείλονται οι ηλιακές κηλίδες και οι εκλάμψεις. Οι κηλίδες ξεχωρίζουν στην επιφάνεια του Ήλιου ως σκοτεινές περιοχές, γεγονός που οφείλεται στο ότι η θερμοκρασία τους είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία των περιοχών που τις περιβάλλουν. Με τη βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών ο Solar Orbiter θα μετατρέπει μετρήσεις του μαγνητικού πεδίου στη φωτόσφαιρα σε φωτογραφίες οι οποίες θα δείχνουν τη μαγνητική κατάσταση του Ήλιου μια δεδομένη στιγμή.
Η δραστηριότητα του Ήλιου μειώνεται και αυξάνεται περιοδικά, ακολουθώντας έναν κατά προσέγγιση ενδεκαετή ηλιακό κύκλο. Κατά το επονομαζόμενο ηλιακό ελάχιστο η ηλιακή δραστηριότητα είναι μειωμένη και ο αριθμός των κηλίδων μικρός. Σιγά σιγά, όμως, οι κηλίδες πολλαπλασιάζονται και το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου αλλάζει, μέχρι που κατά το ηλιακό μέγιστο αναστρέφεται πλήρως. Οι περίπλοκες, όμως, φυσικές διεργασίες που συντελούνται στο εσωτερικό του Ήλιου, καθώς και ο φυσικός μηχανισμός στον οποίο οφείλεται η μεταβαλλόμενη ηλιακή δραστηριότητα δεν είναι ακόμη απολύτως κατανοητά. Το γεγονός, μάλιστα, ότι η ηλιακή δραστηριότητα επηρεάζει το γήινο κλίμα επιτείνει το ενδιαφέρον των επιστημόνων για την πληρέστερη κατανόησή της.
