Nākamajos gados uz kosmosu tiks nosūtīti vairāki cilvēki, lai atbildētu uz dažiem ilgstošajiem jautājumiem par kosmosu. Viens no aktuālākajiem ir saules aktivitātes un “kosmosa laika” notikumu ietekme uz planētu Zeme. Ja spēs tos labāk paredzēt, zinātnieki varēs izveidot labākas agrīnās brīdināšanas sistēmas, kas varētu novērst Zemes elektriskās infrastruktūras bojājumus.
Tas ir ESA vadītās misijas Solar Orbiter (SolO) mērķis, kurā aktīvi piedalās NASA un kas šorīt (pirmdien, 10. februārī) sāka no Kanaveralas raga Floridā. Šī ir pirmā “vidējās klases” misija, kas tiek īstenota kā daļa no EKA kosmiskās vīzijas 2015-25 programmas, un nākamos piecus gadus pavadīs, izpētot Saules neattēlotos polāros reģionus, lai uzzinātu vairāk par Saules darbību.
Šeit uz Zemes tādi notikumi kā saules uzliesmojumi var nopietni izpostīt elektrisko infrastruktūru, kas ietver elektrotīklu izspiešanu, gaisa satiksmes un telekomunikāciju pārtraukšanu un astronautu un Starptautiskās kosmosa stacijas (ISS) apdraudēšanu. Pašlaik valdības un kosmosa aģentūras šādus notikumus var paredzēt tikai aptuveni 48 minūtes iepriekš.
Līdz ar to ir vajadzīgas Saules misijas, tāpēc zinātnieki daudz agrāk var paredzēt Saules laika apstākļus. Kad SolO ieradīsies ap Sauli, tās misija būs veikt tuvākus novērojumus par Saules polārajiem reģioniem, iekšējo heliosfēru un enerģētiskajām daļiņām, kuras izpūstas un ko Saules vējš ved visā Saules sistēmā. Kā nesenā EKA paziņojumā presei paskaidroja EKA zinātnes direktors Ginters Hasingers:
“Kā cilvēki, mēs vienmēr esam pārzinājuši Saules nozīmi dzīvībai uz Zemes, novērojām to un sīki izpētījām, kā tā darbojas, taču mēs jau sen zinājām, ka tā var izjaukt ikdienas dzīvi, ja atrodamies šaušanas līnijā. spēcīgas saules vētras. Pēc Saules Orbitera misijas beigām vairāk nekā jebkad agrāk mēs uzzināsim vairāk par slēpto spēku, kas ir atbildīgs par Saules mainīgo uzvedību un tās ietekmi uz mūsu mājas planētu.”
Nākamo divu gadu laikā SolO veiks gravitācijas veicināšanas lidojumus ar Zemi un Venēru, kas to izvirzīs ļoti eliptiskā orbītā ap Sauli. Pēdējais lidojošais lidmašīna slīd orbītāli no Saules sistēmas ekliptiskās plaknes (kas ir, kur planētas riņķo) un paaugstina kosmosa kuģa slīpumu, lai sniegtu jaunus skatus uz neatzīmētajiem Saules polārajiem reģioniem.
Piecu gadu misijas laikā SolO riņķos pa Sauli ar 17 ° slīpumu virs un zem saules ekvatora un pēc tam pagarinātās misijas laikā pielāgojas 33 ° slīpumam. Šīs orbītas ļaus kosmosa kuģim palūkoties uz notiekošo ap ziemeļu un dienvidu polārajiem reģioniem un uzņemt virsmas attēlus, izmantojot 10 in situ un attālās izpētes instrumentu komplektu.
Tas ietver Heliospheric Imager (SoloHi), koronālās vides spektrālo attēlveidošanu (SPICE) un Polarithmic and Helioseismic Imager (PHI), kas attēlos Saules virsmu un koronu. Tikmēr tādi instrumenti kā Enerģētisko daļiņu detektors (EPD), Saules vēja plazmas analizators (SWA), rentgena spektrometrs / teleskops (STIX) un Extreme Ultraviolet Imager (EUI) mērīs saules vēju un Saules magnētisko lauku.
Kā teica ESA projekta Solar Orbiter zinātnieks Daniels Mīlers par SolO instrumentu paketi:
“Tālvadības instrumentu, kas skatās uz Sauli, un in situ mērījumu, kas izjūt tā spēku, kombinācija ļaus mums pievienoties punktiem starp to, ko mēs redzam pie Saules, un to, ko mēs piedzīvojam, mērcējot Saules vēju. Tas sniegs nepieredzētu ieskatu par to, kā mūsu vecāka zvaigzne darbojas tās 11 gadu Saules aktivitātes ciklā, un kā Saule rada un kontrolē magnētisko burbuli - heliosfēru -, kurā dzīvo mūsu planēta.”
Šī misija ir divdesmit gadu plānošanas, sešu gadu būvniecības un attīstības, kā arī gadu pārbaudes rezultāts, un tas viss bija nepieciešams, lai apstiprinātu iesaistīto tehnoloģiju augstā temperatūrā. SolO misija bija arī starp aģentūru sadarbības rezultāts starp ESA un NASA, kā arī starp ESA un nozares partneriem, piemēram, Airbus Defense and Space Ltd.
Savas misijas laikā SolO pētīs Sauli no aptuveni 42 miljonu km (26 miljonu jūdžu) attāluma no virsmas - tas to novietos Merkura orbītā. Šajā attālumā orbiters piedzīvos temperatūru līdz 500 ° C (932 ° F) - apmēram trīspadsmit reizes, nekā satelīti piedzīvo orbītā ap Zemi. Tas rada ievērojamas problēmas, kā Sylvain Lodiot - ESA Solar Orbiter kosmosa kuģu operāciju vadītājs - paskaidroja:
“Kosmosa kuģa ekspluatācija Saules tiešā tuvumā ir milzīgs izaicinājums… Lai izvairītos no iespējamiem Saules starojuma un termiskās plūsmas radītiem postījumiem, mūsu komandai būs jānodrošina nepārtraukta un precīza pretvēža rādīšana. Tajā pašā laikā mums būs jānodrošina ātra un elastīga reakcija uz zinātnieku pieprasījumiem pielāgot viņu instrumentu darbības atbilstoši jaunākajiem Saules virsmas novērojumiem.”
Saules Orbiters pievienosies NASA Pārkera Saules Zondei (PSP), kas tika palaista 2018. gada augustā un arī tiešā tuvumā pētīja Sauli. Lai arī to mērķi ir savstarpēji papildinoši, abas misijas dažos galvenajos aspektos atšķiras. Vienkārši sakot, Pārkera saules zonde pētīs Sauli no daudz tuvāk (efektīvi “pieskaroties” Saulei), lai izpētītu, kā rodas saules vējš.
Lidojot no lielāka attāluma, SolO misija spēs veikt tiešus Saules novērojumus un sasniegt visaptverošu perspektīvu. Kā jau tika atzīmēts, tajā pirmo reizi vēsturē būs skats uz Saules polārajiem reģioniem. Šī informācija sniegs arī kontekstu PSP veiktajiem mērījumiem, iegūstot papildu datu kopas, kas papildina vairāk nekā divas misijas varētu sniegt pašas.
“Saules Orbiters ir jaunākais NASA Heliophysics System Observatory papildinājums, kas Parker Solar Probe pievienojas ārkārtas piedzīvojumā, lai atklātu lielākās Saules noslēpumus un tās paplašināto atmosfēru,” sacīja misijas projekta zinātnieks Holijs Gilberts. "Jaudīgā šo divu misiju kombinācija un to apbrīnojamie tehnoloģiju sasniegumi virzīs mūsu izpratni uz jauniem augstumiem."
Šī misija balstīsies uz tādu misiju mantojumu kā Uliss kosmosa kuģis un Saules un heliofizikas observatorija (SOHO), kas abas ir kopīgas NASA un ESA misijas. Šīs un citas misijas, kosmosa kuģu un uz zemes esošo teleskopu kombinācija, nodrošinās mūsdienīgāko mūsu Saules skatījumu un atklās noslēpumus par tās ietekmi uz Zemi.
