У найближчі роки в Космос буде надісланий ряд, щоб відповісти на деякі тривалі питання про космос. Одним з найбільш актуальних є вплив сонячної активності та подій «космічної погоди» на планету Земля. Уміючи їх краще прогнозувати, вчені зможуть створити кращі системи раннього попередження, які могли б запобігти пошкодженню електричної інфраструктури Землі.
Це і є метою Сонячного орбітера (SolO), місії під керівництвом ЄКА з сильною участю НАСА, яка розпочалася сьогодні вранці (понеділок, 10 лютого) з мису Канаверал, штат Флорида. Це перша місія "середнього класу", реалізована в рамках програми "Космічне бачення" ESA 2015-25, і проведе наступні п’ять років, досліджуючи незвідані полярні регіони Сонця, щоб дізнатися більше про те, як працює Сонце.
У нас на Землі такі події, як сонячні спалахи, можуть мати серйозний хаос з електричною інфраструктурою, яка включає вибивання електромереж, зрив повітряного руху та телекомунікацій, а також небезпеку для космонавтів та Міжнародної космічної станції (МКС). Наразі уряди та космічні агенції в змозі передбачити подібні події лише 48 хвилин заздалегідь.
Звідси необхідність сонячних місій, тому вчені можуть передбачити сонячну погоду набагато раніше. Коли SolO прибуває навколо Сонця, його місією буде здійснювати ретельне спостереження за полярними областями Сонця, внутрішньою геліосферою та енергетичними частинками, які видуваються та переносяться сонячним вітром у всій Сонячній системі. Як пояснив у недавньому прес-релізі ЄКА Гюнтер Хасінгер, директор науки ЄКА:
“Як люди, ми завжди були знайомі з важливістю Сонця для життя на Землі, спостерігаючи за ним і досліджуючи, як воно детально працює, але ми також давно знаємо, що він може порушити повсякденне життя, якщо ми опинимось у стрільбі потужної сонячної бурі. Наприкінці нашої місії сонячного орбітера ми дізнаємось більше про приховану силу, що відповідає за зміну поведінки Сонця та його вплив на нашу домашню планету, ніж будь-коли раніше.”
Протягом наступних двох років SolO виконуватиме полегшення гравітації з Землею та Венерою, що поставить її на високоеліптичну орбіту навколо Сонця. Останній проліт виведе орбіту з екліптичної площини Сонячної системи (там, де орбітають планети), і підвищить схильність космічного корабля, щоб забезпечити нові види незвіданих полярних областей Сонця.
Під час своєї п'ятирічної місії SolO буде обходити Сонце з нахилом 17 ° над і нижче сонячного екватора, а потім під час своєї розширеної місії налаштовуватись до нахилу 33 °. Ці орбіти дозволять космічному апарату побачити те, що відбувається навколо північної та південної полярних областей, та сфотографувати поверхню за допомогою набору з 10 приладів на місці та дистанційного зондування.
Сюди входять Геліосферний візуалізатор (SoloHi), Спектральне зображення коронального середовища (SPICE) та Поляритмічний та Геліосейсмічний знімач (PHI), який буде зображати поверхню та корону Сонця. Тим часом такі інструменти, як енергетичний детектор частинок (EPD), аналізатор плазми сонячного вітру (SWA), рентгенівський спектрометр / телескоп (STIX) та екстремальний ультрафіолетовий знімач (EUI) вимірюватимуть сонячний вітер та магнітне поле Сонця.
Як заявив Даніель Мюллер, науковець проекту Сонячної орбіти ESA про пакет інструментів SolO:
“Поєднання приладів дистанційного зондування, які дивляться на Сонце, та вимірювань in situ, які відчувають його силу, дозволять нам приєднатися до крапок між тим, що ми бачимо на Сонці, і тим, що ми відчуваємо під час поглинання сонячного вітру. Це дасть безпрецедентне уявлення про те, як працює наша материнська зірка з точки зору свого 11-річного циклу сонячної активності, і як Сонце створює та контролює магнітний міхур - геліосферу, в якій живе наша планета.”
Ця місія є результатом двадцятирічного планування, шести років будівництва та розвитку та року тестування, і все це було необхідне для перевірки високотемпературних технологій. Місія SolO також стала результатом міжвідомчої співпраці між ESA та NASA, а також між ESA та такими галузевими партнерами, як Airbus Defense and Space Ltd.
Під час своєї місії SolO вивчатиме Сонце на відстані близько 42 млн. Км від поверхні - що розмістить його в межах орбіти Меркурія. На цій відстані орбіталь відчує температуру до 500 ° C (932 ° F) - приблизно в тринадцять разів більше, ніж супутники на орбіті навколо Землі. Це представляє значні проблеми, як пояснив керівник операцій космічних кораблів "Сонячна орбіталь" Sylvain Lodiot - ESA:
“Експлуатація космічного корабля в безпосередній близькості від Сонця - величезна проблема… Наша команда повинна забезпечити постійне та точне вказівку теплового екрана, щоб уникнути можливої шкоди від випромінювання та теплового потоку Сонця. У той же час нам доведеться забезпечити швидку і гнучку відповідь на запити вчених про адаптацію роботи своїх інструментів відповідно до останніх спостережень над поверхнею Сонця.”
Сонячний орбітатор приєднається до сонічного зонда Parker (PSP) NASA, який запустився в серпні 2018 року і також вивчав Сонце в безпосередній близькості. Хоча їх цілі є взаємодоповнюючими, дві місії відрізняються в деяких ключових аспектах. Простіше кажучи, сонячний зонд Паркер вивчить Сонце з набагато ближчої відстані (ефективно "торкаючись" Сонця), щоб вивчити, як виникає сонячний вітер.
Пролітаючи на більшу відстань, місія SolO зможе вести прямі спостереження за Сонцем та досягати всебічної перспективи. Як уже зазначалося, сюди вперше будуть входити погляди на полярні регіони Сонця. Ця інформація також забезпечить контекст для вимірювань, проведених ДСП, створюючи додаткові набори даних, які складають більше, ніж дві місії могли б надавати самостійно.
"Сонячний орбітер - це новітнє доповнення до обсерваторії геліофізичної системи НАСА, приєднавшись до сонячного зонда Паркер у надзвичайній пригоді для розкриття найбільших таємниць Сонця та його атмосфери", - сказала Холлі Гілберт, науковий співробітник проекту. «Потужне поєднання цих двох місій та їх вражаючий розвиток технологій підштовхнуть наше розуміння до нових висот».
Ця місія буде ґрунтуватися на спадщині таких місій, як Уліс космічні кораблі та Сонячна та геліофізична обсерваторія (SOHO), обидві вони є спільними місіями НАСА-ЄКА. Ці та інші місії, поєднання космічних кораблів і наземних телескопів, забезпечать нам найдосконаліший погляд на наше Сонце на сьогоднішній день і розблокують таємниці про його вплив на Землю.
