Saules dinamikas observatorijai ir helioseismisks un magnētisks attēlveidotājs (HMI), atmosfēras attēlveidošanas asambleja (AIA), ekstrēms ultravioleto staru variācijas eksperiments (EVE), kā arī saules masīvi un augstas pastiprināšanas antenas.
(Attēls: © NASA.)
Saules dinamikas observatorija ir NASA kosmosa kuģis, kas tika palaists 2010. gadā, lai savlaicīgi uztvertu saules staru un saules aktivitātes maksimumu 2013. gadā kā daļu no saules 11 gadu cikla. Satelīts nepārtraukti reģistrē augstas izšķirtspējas saules atmosfēras attēlus, kas nekad iepriekš nav redzēti.
Papildus saules vērošanai NASA izmanto šo observatoriju, lai labāk prognozētu saules aktivitāti. SDO mērķis ir sniegt ieskatu par saules magnētiskā lauka struktūru, kā arī par enerģijas pārnešanu no saules kosmosā.
Līdz šim SDO ir uztvēris augstas izšķirtspējas saules signālu skatus, sniedzis vairāk informācijas par magnētiskās aktivitātes prognozēšanu un pat uztvēris divas planētas - Venēru un Merkuru -, kas atrodas pāri saules sejai (no Zemes skatupunkta).
IMAX skats
SDO ir pirmais no NASA programmas Living With a Star zondes. Saule ir nenovērtējams enerģijas un siltuma avots planētai; tomēr tā mainīgums reizēm var radīt problēmas. Piemēram, liela saules vētra spēj izsist, piemēram, elektrolīnijas vai sakaru satelītus. Tāpēc programmas galvenais mērķis ir saprast, kāpēc saules enerģija mainās un kā tā var ietekmēt Zemi.
Viens no instrumentiem uz kuģa ir Atmospheric Imaging Assembly, kas var ierakstīt saules attēlus IMAX izšķirtspējā. Ar augstas izšķirtspējas attēliem, kas pieejami lielākajā daļā no 10 pieejamajiem viļņu garumiem ik pēc 10 sekundēm, tas ļauj zinātniekiem skatīties virs koronas un redzēt visas izmaiņas neatkarīgi no temperatūras. Paredzams, ka nepārtraukti novērojumi sniegs vairāk informācijas par saules uzliesmojumu un koronālo izvirdumu cēloņiem.
Pārējie instrumenti ir helioseismic and Magnetic Imager, ar kuru palīdzību var izsekot elektriskajām strāvām un magnētiskajai aktivitātei koronā, un Extreme Ultraviolet variability Experiment, kas uzrauga saules ultravioleto starojumu.
Kosmosa kuģa sākotnējais dzīves ilgums bija pieci gadi, taču tas ilga vairāk nekā 11 gadus ilgu saules ciklu un joprojām labi darbojās no 2018. gada vidus.
Sākums un pirmais gads kosmosā
SDO būvniecība un palaišana izmaksāja 850 miljonus ASV dolāru. Satelīts tika novietots kosmosā 2010. gada 11. februārī uz raķetes Atlas V no Kanaveralas Keiptaunas gaisa spēku stacijas Floridā. No turienes satelīts tika novietots slīpā ģeosinhronā orbītā, kas katru dienu virs Zemes, vērojot sauli, izseko astoņu figūru ceļu.
"SDO slīpa ģeosinhronā orbīta tika izvēlēta, lai ļautu nepārtraukti novērot sauli un nodrošinātu ārkārtīgi augstu datu pārraides ātrumu, izmantojot vienu speciālu zemes staciju," teikts Saules dinamikas observatorijas vietnē.
Kontrolieri bija pārsteigti par to, ko SDO ražoja pirmajā novērojumu gadā, it īpaši par savu skatu uz saules koronu. Parasti šī saules daļa ir vislabāk redzama aptumsumu laikā, bet, izmantojot SDO, zinātnieki varēja novērot, ko korona dara no tās gala līdz saules virsmai.
"Zinātne patiešām strauji pieaug, un ir ļoti aizraujoši uzzināt visas instrumentu iespējas," Space.com 2011. gadā sacīja Phil Chamberlin, SDO projekta zinātnieka vietnieks Goddard Space Flight Center Greenbelt, Md.
Misija noteikti ir pārsniegusi manas līdz šim gaidītās cerības - un ar to man bija lielas cerības. "
Saules maksimums, Venera un 'tornado'
Kad 2013. gadā saule virzījās uz saules maksimumu (kad saules aktivitāte ir visaugstākā), SDO iespējas patiešām sāka spīdēt astronomi. Maija saules uzliesmojums tika notverts augstā izšķirtspējā ar attēliem ar vairākiem viļņu garumiem, kas parāda pamanāmības izvirduma pakāpi. Uzliesmojums tomēr tika uzskatīts par vidēju, tas nozīmē, ka kameru priekšā varēja notikt iespaidīgāki izvirdumi.
Ar SDO skatoties saulē, visu, kas iet tai priekšā, varētu iemūžināt arī ar kameru. Ievērojams piemērs bija Venēra, kas šķērsoja sauli (no Zemes viedokļa) 2012. gada 5. – 6. Jūnijā. Notikums ir paredzams, taču ārkārtīgi reti; pēdējais tranzīts pirms tam bija 2004. gadā, bet nākamais notiks tikai līdz 2117. gadam. SDO 2016. gadā arī sagūstīja Merkuru, kas gāja pāri saules sejai. Nākamais tranzīts notiks 2019. gada 11. novembrī.
SDO 2016. gadā uzņēma saules "tornado", kas bija piecas reizes platāka par Zemi, pārvietojoties pāri saules virsmai - gan attēlos, gan video. Tajā laikā NASA sacīja, ka šī, iespējams, ir pirmā reize, kad no aktivitātes tika pieķerts video.
Saules tornado veidoja saules magnētiskais lauks; Turpretī viesuļvētras uz Zemes rodas vēja aktivitātes dēļ. Tas arī pārvietojās daudz ātrāk; zinātnieki lēsa, ka saules tornado virpuļoja līdz 186 000 jūdzēm stundā (300 000 km / h), savukārt Zemes vētra parasti iet ne ātrāk kā aptuveni 300 jūdzes stundā (483 km / h).
SDO ir uztvēris vairāk no šiem plazmas tornado, piemēram, tādu, kas notika 2015. gada beigās. Novērojot tādus notikumus kā šis, zinātniekiem tiek sniegts pilnīgāks ieskats saules plazmas ražošanas pamatā esošajos mehānismos.
Ilgtermiņa novērojumi
SDO ilgtermiņa saules novērojumi arī parāda zinātniekiem, kad notiek kaut kas savādāks. Piemēram, 2011. gada jūnijā notika koronālās masas izmešana, kas izdalīja milzīgu daudzumu plazmas vai pārkarsētas gāzes. Zinātnieki 2014. gadā publicēja rezultātus, sakot, ka viņi novēroja plazmas sadalīšanos matos "pirkstos" līdzīgi, kā tas novērots Krabja miglājā, supernovas paliekā. Šī bija neparasta iespēja plašā mērogā izpētīt to, kas pazīstams kā Raileiga-Teilora fenomens.
Arī 2014. gadā zinātnieki novēroja magnētiskā lauka līnijas, kas cilpa un izraisīja izvirdumu saules atmosfērā. SDO uzņemtais augstas izšķirtspējas kadrs apstiprināja teoriju, kas tika turēta gadiem ilgi. Šāda veida novērojumi ļaus vieglāk prognozēt, kur notiek lieli signālraķetes, kas varētu labāk aizsargāt Zemes infrastruktūru, tolaik sacīja zinātnieki.
SDO īsi piedzīvoja pārrāvumu 2016. gadā, kad tā uzreiz neatgriezās zinātnes režīmā pēc tam, kad 2. augustā bija vērojusi mēness pāreju saules priekšā. NASA nedēļas laikā atguva kosmosa kuģa instrumentus. Tajā pašā gadā SDO arī ieguva kadrus no “koronālā cauruma” (apgabala ar mazāk blīvu materiālu) saules atmosfērā,
2017. gadā NASA izlaida videoklipu, kurā parādīti septiņi gadi, kopš SDO novēroja saules starus. Tajā pašā gadā SDO piedalījās kopējā Saules aptumsuma novērojumos, kas augustā plūda visā ASV. SDO regulāri fotografē visus redzamos saules aptumsumus, ieskaitot daļēju 2017. gada oktobrī un kopējo aptumsumu tās atklāšanas dzimšanas dienā 2018. gada 11. februārī.
2017. gada 6. septembrī saule parādīja, ka tā joprojām var izraidīt milzīgus saules signālus, pat ja tā nav maksimālā aktivitāte. Tas atslāņoja X9.3 signālugunis, kas ir spēcīgākais kopš 2006. gada. SDO novembrī redzēja arī apaļu kvēldiegu - lādētu daļiņu mākoni, kas parasti parādās kā iegarena virkne. NASA sacīja, ka atradums nav zinātniski ievērojams, taču joprojām ir interesants, jo tas ir rets skats.
SDO bija populārs vistas talismans ar nosaukumu Camilla Corona SDO, kurš regulāri piedalījās NASA sociālajos pasākumos un pat vienu reizi devās gaisa balona braucienā uz kosmosa malu. Talismans tika uzticēts plašākam sabiedrisko attiecību darbam 2013. gadā.
