Op zondag 9 februari bundelen NASA en de European Space Agency (ESA) hun krachten om een nieuwe missie te lanceren om onze zon op te bestuderen close: De Solar Orbiter, die naar voorheen onzichtbare delen van de zon zal turen om meer te weten te komen over het complexe innerlijke leven van onze ster.
Inhoud
- Voor het eerst de polen van de zon in beeld gebracht
- De orbiter beschermen tegen de hitte van de zon
- Lancering in een zeer hellende baan
- Twee zonnemissies zijn beter dan één
- Tijdlijn voor de missie
Voor het eerst de polen van de zon in beeld gebracht
Solar Orbiter – close-up van de zon
De missie zal gaan waar geen enkele waarnemer ooit is geweest: over de noord- en zuidpool van de zon. Het in beeld brengen van de polen is vooral belangrijk voor het modelleren ruimte weer, omdat hiervoor een nauwkeurig model nodig is van het gehele magnetische veld van de zon. Bovendien wordt aangenomen dat de polen een rol spelen in de cyclus van zonnevlekken: donkere vlekken die op het oppervlak van de zon verschijnen en die komen en gaan in een cyclus van ongeveer elf jaar. Wetenschappers hebben nog steeds geen idee waarom deze 11-jarige cyclus bestaat, maar kijken naar de magnetische velden van de polen zou een antwoord kunnen bieden.
Aanbevolen video's
Met zijn geavanceerde beeldinstrumenten aan boord zal de Solar Orbiter-missie het dichtst bij de ster zijn geweest die op de zon gerichte camera's zijn geweest. “Het zal terra incognita zijn”, zegt Daniel Müller, ESA-projectwetenschapper voor de missie bij het European Space Research and Technology Centre in Nederland. “Dit is echt verkennende wetenschap.”
Verwant
- NASA deelt majestueuze beelden van orbitale zonsopgang vastgelegd vanuit het ISS
- Solar Orbiter legt een dramatische zonneprotuberans vast
- NASA's anti-asteroïde DART-missie stuurt de eerste beelden terug
De orbiter beschermen tegen de hitte van de zon
De Solar Orbiter zal een zeer elliptische baan, wat betekent dat het in een ovale vorm rond de zon beweegt en op sommige punten dichterbij komt dan op andere. Dit brengt uitdagingen met zich mee op het gebied van temperatuurbeheer, zoals Anne Pacros, payload manager bij ESA’s European Space Research and Technology Centre in Nederland, uitgelegd: “Hoewel Solar Orbiter vrij dicht bij de zon komt, gaat hij ook behoorlijk ver weg. We moeten zowel hoge hitte als extreme kou overleven.”
Deze temperaturen variëren van min 300 graden Fahrenheit in de kou van de ruimte, helemaal tot 932 graden Fahrenheit op het dichtstbijzijnde punt bij de zon, 42 miljoen kilometer verderop. Om deze variatie aan te kunnen, is de orbiter uitgerust met een hitteschild van 324 pond dat het zonlicht kan wegkaatsen enorme hitte en straling die dicht bij de zon wordt aangetroffen en die temperaturen tot 970 graden kan weerstaan Fahrenheit.
Het schild bestaat uit lagen flinterdunne vellen titaniumfolie, die de warmte sterk reflecteren zonder te zwaar te zijn. Deze lagen worden over een basis van aluminium geplaatst, dat honingraatvormig is om sterk maar ook licht van gewicht te zijn, en is bedekt met meer folie-isolatie. De basis zorgt voor stevigheid, waaraan titaniumbeugels zijn bevestigd die de folielagen op hun plaats houden. Belangrijk is dat er een opening van 25 cm in het schild zit waardoor de warmte de ruimte in kan stromen, evenals kijkgaten waar de instrumenten aan boord doorheen kunnen kijken.
En er is nog een laatste stukje aan het schild, maar dat is nogal ouderwets voor zo’n modern ambacht. Het schild is bedekt met een donker poeder dat lijkt op houtskool of de pigmenten die in oude grotschilderingen worden gebruikt en dat het vaartuig beschermt tegen ultraviolette zonnestraling. “Het is grappig dat zoiets technologisch geavanceerds als dit eigenlijk heel oud is,” zei Pacros.
Lancering in een zeer hellende baan
De lancering plaatsvindt bij Space Launch Complex 41 in Cape Canaveral, Florida, met het vaartuig aan boord van een United Launch Alliance Atlas V-raket. Om zijn doel te bereiken, zal de orbiter de zwaartekracht van zowel de aarde als Venus gebruiken om weg te zwaaien van het eclipticavlak. Dit is de vlakke vlakte, die grofweg uit de evenaar van de zon komt, en waarin de meeste hemellichamen in het zonnestelsel zich bevinden.
Door uit dit vlak te zwaaien, zal de orbiter de zon vanuit een andere hoek kunnen zien, en nieuwe delen ervan kunnen zien, zoals de polen. “Tot aan de Solar Orbiter bevonden alle zonne-beeldvormingsinstrumenten zich binnen het eclipticavlak of heel dichtbij”, zegt Russell Howard, ruimtevaartonderzoeker. wetenschapper bij het Naval Research Lab in Washington, D.C., en hoofdonderzoeker van een van de tien instrumenten van Solar Orbiter, zei in een stelling. “Nu kunnen we van bovenaf naar de zon kijken.”
Tijdens zijn missie zal de orbiter een helling van 24 graden boven de evenaar bereiken, en mogelijk oplopen tot 33 graden als de missie zoals gepland drie jaar duurt.
Twee zonnemissies zijn beter dan één
De Solar Orbiter is niet het enige instrument dat we hebben om de zon te onderzoeken. NASA's Parker Solar Probe kwam in 2018 in een baan rond de zon, en dat is al gebeurd maakte beelden van zonnewinden en de eerste afbeelding van binnen de atmosfeer van de zon. De Parker Solar Probe reist dichter bij de zon dan de Solar Orbiter, en komt tot op een afstand van slechts 6,5 miljoen kilometer van de zon, maar heeft beperkte apparatuur aan boord.
Het idee is dat de twee vaartuigen samen zullen werken, waarbij de Parker de zon van dichtbij bestudeert, terwijl de Orbiter meer gegevens verzamelt om de bevindingen van Parker te contextualiseren. Bovendien kunnen beide vaartuigen worden gebruikt om dezelfde zonnewindstromen op verschillende tijdstippen te meten.
"We leren veel met Parker, en het toevoegen van Solar Orbiter aan de vergelijking zal alleen maar nog meer kennis opleveren", zegt Teresa Nieves-Chinchilla, NASA-plaatsvervangend projectwetenschapper voor de missie.
Tijdlijn voor de missie
Na de lancering zou de Solar Orbiter in december 2020 zijn eerste scheervlucht langs Venus moeten maken en vervolgens in november 2021 zijn enige geplande scheervlucht langs de aarde maken. In 2022 zal hij voor het eerst op korte afstand van de zon passeren, tot op een afstand van 50 miljoen kilometer. In 2025 zal het een helling van 17 graden bereiken, en in 2027 zal het een helling van 24 graden bereiken. Als de missie wordt verlengd, kan deze nog eens drie jaar worden voortgezet, bovenop de zevenjarige hoofdmissie.
Aanbevelingen van de redactie
- De opname van de Solar Orbiter toont het kokende, kolkende oppervlak van de zon
- Telescopen schakelen de nieuwste benadering van de zon door Parker Solar Probe in
- Zie de zon schijnen dankzij het Solar Dynamics Observatory
- NASA-sonde wordt de eerste in de geschiedenis die de zon ‘aanraakt’
- Solar Orbiter voert zijn riskantste vlucht uit voordat hij naar de zon gaat
