W niedzielę 9 lutego NASA i Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) łączą siły, aby wystrzelić nową misję mającą na celu zbadanie wschodu słońca blisko: Solar Orbiter, który będzie zaglądał do niewidocznych wcześniej obszarów Słońca, aby poznać złożone życie wewnętrzne naszego gwiazda.
Zawartość
- Po raz pierwszy fotografuję bieguny słońca
- Chroń orbiter przed gorącem słońca
- Wystrzelenie na bardzo nachyloną orbitę
- Dwie misje słoneczne są lepsze niż jedna
- Harmonogram misji
Po raz pierwszy fotografuję bieguny słońca
Solar Orbiter – zbliżenie Słońca
Misja dotrze tam, gdzie nie dotarł wcześniej żaden obserwator: nad północny i południowy biegun słońca. Obrazowanie biegunów jest szczególnie ważne przy modelowaniu pogoda kosmiczna, ponieważ wymaga to dokładnego modelu całego pola magnetycznego Słońca. Ponadto uważa się, że bieguny odgrywają rolę w cyklu plam słonecznych — ciemnych plam pojawiających się na powierzchni Słońca, które pojawiają się i znikają w cyklu trwającym około 11 lat. Naukowcy wciąż nie mają pojęcia, dlaczego istnieje ten 11-letni cykl, ale odpowiedź może dostarczyć obserwacja pól magnetycznych biegunów.
Polecane filmy
Dzięki zaawansowanym instrumentom do obrazowania na pokładzie misja Solar Orbiter będzie najbliżej gwiazdy, jaką kiedykolwiek udało się dotrzeć do gwiazdy zwróconej w stronę Słońca. „To będzie terra incognita” – powiedział Daniel Müller, naukowiec projektu ESA odpowiedzialny za misję w Europejskim Centrum Badań i Technologii Kosmicznej w Holandii. „To naprawdę nauka odkrywcza”.
Powiązany
- NASA udostępnia majestatyczne zdjęcia orbitalnego wschodu słońca zarejestrowane przez ISS
- Solar Orbiter rejestruje dramatyczną widoczność Słońca
- Misja NASA przeciwko asteroidom DART przesyła pierwsze zdjęcia
Chroń orbiter przed gorącem słońca
Solar Orbiter wejdzie w wysoce eliptyczna orbita, co oznacza, że krąży wokół Słońca po owalnym kształcie, w niektórych punktach zbliżając się do niego, a w innych mniej. Wiąże się to z wyzwaniami związanymi z zarządzaniem temperaturą, jak twierdzi Anne Pacros, menedżerka ds. ładunku w Europejskim Centrum Badań i Technologii Kosmicznej ESA w Holandii, wyjaśnione: „Chociaż Solar Orbiter leci dość blisko Słońca, leci też dość daleko. Musimy przetrwać zarówno wysokie upały, jak i ekstremalne zimno”.
Temperatury te wahają się od minus 300 stopni Fahrenheita w zimnym kosmosie, aż do 332 stopni Fahrenheita w punkcie położonym najbliżej Słońca, oddalonym o 40 milionów mil. Aby poradzić sobie z tą odmianą, orbiter jest wyposażony w osłonę termiczną o masie 324 funtów, która może odbijać promienie słoneczne ogromne ciepło i promieniowanie występujące w pobliżu słońca i które wytrzymują temperatury do 970 stopni Fahrenheita.
Osłona składa się z warstw cienkich jak papier arkuszy folii tytanowej, która dobrze odbija ciepło, ale nie jest zbyt ciężka. Warstwy te są umieszczone na podstawie z aluminium, która ma kształt plastra miodu, aby była mocna, a jednocześnie lekka i pokryta większą ilością folii izolacyjnej. Wytrzymałość zapewnia podstawa, do której przymocowane są tytanowe wsporniki, które utrzymują warstwy folii na miejscu. Co ważne, w osłonie znajduje się 10-calowa szczelina, która umożliwia odprowadzanie ciepła w przestrzeń, a także wizjery, przez które mogą patrzeć instrumenty na pokładzie.
Jest jeszcze jeden ostatni element tarczy, ale jest on dość staromodny jak na tak nowoczesne rzemiosło. Tarcza pokryta jest ciemnym proszkiem przypominającym węgiel drzewny lub pigmenty używane w starożytnych malowidłach jaskiniowych, co chroni statek przed ultrafioletowym promieniowaniem słonecznym. „To zabawne, że coś tak zaawansowanego technologicznie jak to jest w rzeczywistości bardzo stare” – powiedział Pacros.
Wystrzelenie na bardzo nachyloną orbitę
The start ma miejsce w Space Launch Complex 41 w Cape Canaveral na Florydzie, ze statkiem na pokładzie rakiety Atlas V United Launch Alliance. Aby dotrzeć do celu, orbiter wykorzysta grawitację Ziemi i Wenus do odsunięcia się od płaszczyzny ekliptyki. Jest to płaska równina, mniej więcej wychodząca z równika słonecznego, na której znajduje się większość ciał Układu Słonecznego.
Wychodząc z tej płaszczyzny, orbiter będzie mógł zobaczyć słońce pod innym kątem i zobaczyć nowe jego obszary, takie jak jego bieguny. „Aż do Solar Orbiter wszystkie instrumenty do obrazowania Słońca znajdowały się w płaszczyźnie ekliptyki lub bardzo blisko niej” – Russell Howard, specjalista ds. naukowiec z Naval Research Lab w Waszyngtonie i główny badacz jednego z 10 instrumentów Solar Orbiter, powiedział w oświadczenie. „Teraz będziemy mogli spojrzeć na słońce z góry”.
Podczas swojej misji orbiter osiągnie nachylenie 24 stopni nad równikiem, a prawdopodobnie wzrośnie do 33 stopni, jeśli misja potrwa trzy lata zgodnie z planem.
Dwie misje słoneczne są lepsze niż jedna
Solar Orbiter nie jest jedynym instrumentem, którym możemy badać Słońce. Należąca do NASA sonda Parker Solar Probe weszła na orbitę wokół Słońca w 2018 roku i już to zrobiła uchwycił materiał filmowy przedstawiający wiatry słoneczne i pierwsze zdjęcie z wewnątrz atmosfery słonecznej. Parker Solar Probe przemieszcza się bliżej Słońca niż Solar Orbiter, zbliżając się do Słońca na odległość zaledwie 4 milionów mil, ale ma na pokładzie ograniczone wyposażenie.
Pomysł jest taki, że oba statki będą działać w tandemie, przy czym Parker będzie badał słońce z bliska, a Orbiter będzie zbierał więcej danych, aby kontekstualizować ustalenia Parkera. Ponadto obie jednostki mogą być wykorzystywane do pomiaru tych samych strumieni wiatru słonecznego w różnym czasie.
„Wiele się uczymy od Parkera, a dodanie do równania Solar Orbiter przyniesie jeszcze więcej wiedzy” – powiedziała Teresa Nieves-Chinchilla, zastępca naukowca odpowiedzialnego za misję w NASA.
Harmonogram misji
Po wystrzeleniu sonda Solar Orbiter powinna wykonać pierwszy przelot obok Wenus w grudniu 2020 r., a następnie wykonać jeden planowany przelot obok Ziemi w listopadzie 2021 r. Do 2022 roku po raz pierwszy przejdzie blisko Słońca, zbliżając się na odległość 51 milionów mil. Do 2025 r. osiągnie nachylenie 17 stopni, a do 2027 r. osiągnie nachylenie 24 stopnie. Jeśli misja zostanie przedłużona, może trwać o dodatkowe trzy lata, oprócz swojej siedmioletniej misji głównej.
Zalecenia redaktorów
- Zdjęcie z orbity Solar Orbiter pokazuje wrzącą, wirującą twarz słońca
- Teleskopy wykorzystują najnowsze podejście sondy Parker Solar Probe do Słońca
- Zobacz rozbłyski słońca dzięki Obserwatorium Dynamiki Słońca
- Sonda NASA jako pierwsza w historii „dotknęła” Słońca
- Solar Orbiter wykona najbardziej ryzykowny przelot przed wyruszeniem w stronę Słońca