Parker Solar Probe a pour objectif de répondre à deux des grandes questions ouvertes de la science contemporaine : pourquoi l’atmosphère des étoiles (appelée couronne) est-elle tellement plus chaude que la surface de l’étoile ? Pour le Soleil, la couronne dépasse 10⁶ °C alors que la surface de l’astre est à moins de 6000 °C. La seconde question porte sur les sources du vent solaire, ce flux de plasma qui s’échappe en permanence du Soleil, malgré l’énorme force d’attraction gravitationnelle qui devrait le retenir (cf. objectifs scientifiques).

Pour répondre à ces objectifs, Parker Solar Probe effectuera principalement des mesures in situ, faisant un diagnostic complet du milieu ionisé que traverse le satellite. Même si aujourd’hui nous savons beaucoup sur le Soleil grâce aux observations faites par divers télescopes, seule une mesure sur place, à l’intérieur même de la couronne solaire, permet de mieux comprendre la grande complexité des mécanismes physiques qui y agissent.

Le satellite est équipé de quatre suites instrumentales qui mesurent chacune des propriétés spécifiques :

• FIELDS mesure les champs électrique et magnétique, de la composante continue jusqu’aux fluctuations rapides dont la fréquence dépasse 1 MHz ;
• SWEAP mesure les caractéristiques des ions et des électrons, et en particulier leur distribution en fonction de leur vitesse ;
• IS⊙IS se concentre sur les ions de très haute énergie, dont la vitesse avoisine celle de la lumière ;
• WISPR est la seule camera à bord du satellite et observe la couronne solaire.

Les quatre suites instrumentales de la mission sont sous la responsabilité de scientifiques des USA. Cependant, plusieurs laboratoires français y ont aussi contribué, avec le soutien du CNES. Aujourd’hui, c’est toute une large communauté internationale qui travaille sur les données de cette mission et qui offre de nombreuses synergies avec la mission Solar Orbiter, lancée, elle, en 2020 et gérée par l’Agence Spatiale Européenne.