Lähiaastatel saadetakse kosmosesse palju inimesi, et vastata mõnele kosmose kohta püsivale küsimusele. Üks pakilisemaid on päikese aktiivsuse ja “kosmose ilm” sündmuste mõju planeedile Maa. Võimaldades neid paremini prognoosida, saavad teadlased luua paremaid varajase hoiatamise süsteeme, mis võivad vältida Maa elektritaristu kahjustamist.
See on ESA juhitud missiooni Solar Orbiter (SolO) eesmärk, NASA aktiivsel osalusel, mis algas täna hommikul (esmaspäeval, 10. veebruaril) Cape Canaveralist Floridast. See on esimene ESA kosmilise visiooni 2015-25 programmi osana ellu viidud “keskmise klassi” missioon, mis veedab järgmised viis aastat Päikese kaardistamata polaaralade uurimisel, et saada rohkem teavet Päikese toimimise kohta.
Siin Maa peal võivad sellised sündmused nagu päikesepõlengud mõjutada elektritaristuid tõsiselt, sealhulgas elektrivõrkude väljalülitamine, lennuliikluse ja telekommunikatsiooni häirimine ning astronautide ja rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) ohustamine. Praegu suudavad valitsused ja kosmoseagentuurid selliseid sündmusi ette näha vaid umbes 48 minutit.
Siit tuleneb vajadus päikesemissioonide järele, seega saavad teadlased ennustada päikese ilmastikuolusid palju varem. Kui SolO saabub ümber Päikese, on selle ülesandeks teostada tähelepanelikke vaatlusi Päikese polaarpiirkondade, sisemise heliosfääri ja energiliste osakeste kohta, mis on Päikese tuule poolt läbi puhutud ja mida Päikesesüsteem kannab. Nagu ESA teadusdirektor Günther Hasinger hiljutises ESA pressiteates selgitas:
“Inimestena oleme alati tundnud Päikese olulisust Maa elus, seda jälginud ja üksikasjalikult uurinud, kuidas see toimib, kuid oleme juba ammu teadnud, et see võib häirida igapäevaelu, kui peaksime olema tulejoonel võimsast päikesetormist. Päikese orbiidil töötamise missiooni lõpuks saame rohkem teada kui kunagi varem peidetud jõu eest, mis vastutab Päikese muutuva käitumise eest, ja selle mõjust meie koduplaneedile.”
Järgmise kahe aasta jooksul viib SolO Maa ja Veenusega läbi gravitatsiooni abistavaid lendoravaid, mis panevad selle Päikese ümber väga elliptilisse orbiidile. Viimane lendorav viskab orbiidri välja Päikesesüsteemi ekliptika tasandilt (kuhu planeedid tiirleb) ja tõstab kosmoselaeva kaldenurka, et pakkuda uusi vaateid Päikese kaardistamata polaaraladele.
Viie aasta pikkuse missiooni ajal tiirleb SolO Päikesest ekvaatori kohal 17 ° kaldega ja seda seejärel laiendatud missiooni ajal 33 ° kaldega. Need orbiidid võimaldavad kosmoselaevadel heita pilgu põhja- ja lõunapooluse polaarpiirkondade ümber toimuvale ja teha pinnast pilte, kasutades 10-kohalist ja kaugseirevahendit.
Siia kuuluvad heriosfääri kujutis (SoloHi), koronaalse keskkonna spektrikujutus (SPICE) ja polaritmiline ja helioseismiline pildistaja (PHI), mis pildistavad Päikese pinda ja korooni. Vahepeal mõõdavad päikesetuult ja Päikese magnetvälja sellised instrumendid nagu energeetiliste osakeste detektor (EPD), päikesetuule plasmaanalüsaator (SWA), röntgenispektromeeter / teleskoop (STIX) ja äärmuslik ultraviolettkujutis (EUI).
Nagu ütles ESA projekti Solar Orbiter teadlane Daniel Müller SolO instrumendipaketi kohta:
“Päikese poole suunatud kaugseirevahendite ja selle võimsust tunnetavate in situ mõõtmiste kombinatsioon võimaldab meil liituda punktidega selle vahel, mida me näeme päikese käes ja mida me kogeme päikesetuule leotamisel. See annab enneolematu ülevaate sellest, kuidas meie vanemtäht töötab oma 11-aastase päikese aktiivsuse tsükli osas ning kuidas Päike loob ja kontrollib magnetilist mulli - heliosfääri -, milles meie planeet elab.”
See missioon on kahekümneaastase kavandamise, kuus aastat ehituse ja arenduse ning katseaasta tulemus, mis kõik olid vajalikud kõrgel temperatuuril põhineva tehnoloogia valideerimiseks. SolO-missioon oli ka ESA ja NASA, aga ka ESA ja selliste tööstuspartnerite nagu Airbus Defense ja Space Ltd. asutustevahelise koostöö tulemus.
Oma missiooni ajal uurib SolO Päikest pinnast umbes 42 miljoni km kaugusel (26 miljonit miili) - see asetab selle elavhõbeda orbiidile. Sellel kaugusel on orbiidil temperatuur kuni 500 ° C (932 ° F) - umbes kolmteist korda suurem kui satelliitidel Maa orbiidil. See on ESA kosmoseaparaadi Solar Orbiter juht Sylvain Lodiot:
“Kosmoselaeva käitamine Päikese vahetus läheduses on tohutu väljakutse… Meie meeskond peab tagama soojenduskilbi pideva ja täpse suunamise, et vältida päikesekiirguse ja soojusvoogude võimalikku kahjustamist. Samal ajal peame tagama kiire ja paindliku reageerimise teadlaste taotlustele kohandada oma instrumentide toiminguid vastavalt Päikese pinna viimastele vaatlustele.”
Solar Orbiter liitub NASA Parker Solar Probe'iga (PSP), mis käivitati 2018. aasta augustis ja on uurinud ka Päikest lähiümbruses. Ehkki nende eesmärgid täiendavad teineteist, erinevad need kaks missiooni mõnes põhilises osas. Lihtsamalt öeldes uurib Parkeri päikesesond Päikest palju lähemal (tõhusalt Päikest puudutades), et uurida, kuidas päikesetuul pärineb.
Suurema vahemaa tagant lennates suudab SolO missioon teostada otseseid päikesevaatlusi ja saavutada terviklik vaatenurk. Nagu juba märgitud, hõlmab see esimest korda ajaloos vaateid Päikese polaaraladele. See teave pakub ka konteksti PSP poolt läbi viidud mõõtmistega, koostades täiendavaid andmekogumeid, mis moodustavad kokku rohkem kui kaks missiooni võiksid üksi pakkuda.
„Solar Orbiter on NASA heliofüüsikasüsteemi vaatluskeskuse uusim lisa, ühendades Parker Solar Probe'iga erakordse seikluse, et avada Päikese suurimad müsteeriumid ja selle laiendatud atmosfäär,“ ütles missiooni projekti teadlane Holly Gilbert. "Nende kahe missiooni võimas kombinatsioon ja nende aukartust äratav tehnoloogia areng viivad meie mõistmise uutesse kõrgustesse."
See missioon põhineb selliste missioonide pärandil nagu Ulysses kosmoseaparaadid ja Päikese- ja heliofüüsika vaatluskeskus (SOHO), mis mõlemad on NASA ja ESA ühised missioonid. Need ja muud missioonid, kosmoseaparaatide ja maapealsete teleskoopide kombinatsioon, pakuvad meile täpseimat pilku meie Päikesele ja avavad saladused selle mõju kohta Maale.
