Незабаром місія Сонячного орбітера розпочнеться до Сонця.

У понеділок, 10 лютого, вранці за польським часом, з бази Кабо-Канаверал буде запущена космічна зондова місія для вивчення сонячних полюсів, які майже не видно з Землі. Він надасть нові дані про нашу домашню зірку та геліосферу, що охоплює всю місцеву планетарну систему.

1,8-тонний сонячний орбітатор буде виведений у космос американською ракетою Atlas V — в рамках місії Європейського космічного агентства, яку підтримує NASA. Завдяки спостереженням за допомогою зонда вчені хочуть дізнатись, як Сонце створює та обумовлює геліосферу — їх найближче міжзоряне середовище, де панує сонячний вітер. Десять інструментів дослідження сонячного орбітера допоможуть знайти відповідь, включаючи шість телескопів, чутливих до різних діапазонів електромагнітного випромінювання — від видимих ​​до рентгенівських променів. Саме в цих областях спектру видно явища, що формують динаміку геліосфери: сонячні спалахи, виверження виступів та викиди корональної маси.

Рентгенівські спостереження в рамках місії Сонячного орбітера будуть здійснюватися завдяки телескопу STIX (Спектрометр / Телескоп для рентгенографії), розробленому за участі вчених та інженерів з Центру космічних досліджень Польської академії наук (CBK PAN). Пристрій забезпечить до десяти зображень Сонця в високій роздільній здатності за секунду, що дозволить точно вказати, коли і з якої області на нашій зірці відбулося випромінювання електронів у міжпланетному просторі. Будівельні роботи над інструментом проводила міжнародна команда у складі швейцарців (керівник робіт), поляків (CBK PAN), чехів, Німеччини та французів.

Завданням польських інженерів було розробити і виготовити бортовий комп'ютер (ІДПУ) з механічним кожухом, системою точного визначення положення Сонця (аспектна система), а також системи підтримки електричного тестування обладнання, EGSE). Поляки також відповідали за теплове моделювання приладу та допомогу в електронній інтеграції та тестуванні всього приладу.

Спочатку старт мав відбутися в 2017 році, але кілька разів відкладався. Тим часом, успіх місії залежить від правильного розміщення планет у часі та просторі — щоб використовувати сприятливу систему «гравітаційних свердловин», необхідних для виведення зонда на відповідну орбіту навколо Сонця. Тому місія не може бути запущена в будь-який час — це можливо лише під час певних вікон запуску.

зображення
Інструмент STIX (спектрометр / телескоп для зображення рентгенівських променів) розроблений за участі поляків з Центру космічних досліджень Польської академії наук. Рис. Ян Хеллманн [cbk.waw.pl]

 

Перші технічні дані про успішність старту та стан окремих інструментів будуть доступні незабаром після зльоту. Прибуття до Сонця буде складним процесом, і точка, найближча до цілі, буде досягнута лише через 3,5 роки роботи. Біля Сонця, всередині орбіти Меркурія, зонд пробуде лише кілька днів, з перервами близько півроку.

Під час своєї місії зонд буде використовувати силу тяжіння Венери, щоб покинути Сонячну систему і слідувати за еліптичною орбітою навколо Сонця. Найкоротша відстань, яку він може пройти, становить 42 мільйони кілометрів — менше третини відстані від Землі до Сонця — для порівняння, Меркурій наближається до Сонця на 58 мільйонів кілометрів.

Поверхня Меркурія прогрівається до температури близько 430 градусів Цельсія. Завдяки сучасним багатошаровим тепловим екранам (виготовленим, серед іншого, титаном, покритим шаром фосфату кальцію), точні прилади зонда будуть захищені від нагрівання — у 13 разів сильніше, ніж нагрівання супутників на орбіті навколо землі.

Для вивчення поверхні Сонця, його гарячої зовнішньої атмосфери, магнітосфери та зміни сонячного вітру Сонячний орбітер використовуватиме комбінацію з десяти приладів — у тому числі детектор, який виявляє заряджені елементарні частинки, магнітометр, що вимірює магнітне поле в плазмі, радіо- і плазмовий хвилевий аналізатор або камеру SoloHi.

Місія також буде співпрацювати з іншим сонячним зондом NASA Parker, який вже виконує свої завдання, ближчі до Сонця, ніж Сонячний орбітер — наразі на 24 мільйони кілометрів, а в майбутньому навіть на трохи більше 6 мільйонів.

зображення
Зонд сонячного орбітера під час заключних випробувань у Німеччині, перед тим як відправити зонд у мис Канаверал (штат Флорида, США). Рис. ESA [esa.int]

 

За допомогою додаткових даних з двох джерел ви можете отримати більше інформації, ніж кожна місія надала б окремо. Тим більше, що зонд Parker Solar Probe, який майже втричі легший за сонячний орбітер, не має камер, бо вони не дозволяли б спостерігати за незвичайно яскравим Сонцем так близько.

Розуміння фізичних механізмів, які керують геліосферою, важливо, оскільки Земля постійно занурена в неї і залежить від її стану. Це корисні дані для пояснення загадок про розвиток планет і виникнення життя, про роботу Сонячної системи, про початки Всесвіту, а також для того, щоб краще зрозуміти утворення сонячного вітру або прогнозувати періоди посиленої сонячної активності спалахами, загрожуючи електроніці та енергії Землі.

Деякі зміни геліосфери можуть відбутися швидко, протягом години. Це відбувається, коли з Сонця викидаються в міжпланетний простір "хмари" плазми та магнітного поля. Досягаючи Землі, вони викликають геомагнітні бурі, що становлять загрозу для наземної та космічної інфраструктури. Повільні зміни геліосфери відбуваються з роками і — як показують останні дослідження — можуть мати істотний вплив на клімат Землі.

Будівництво сонячного орбітера зайняло близько 10 років і коштувало Європейському космічному агентству півмільярда євро. Перші (тестові) дані телескопа STIX повинні надійти вченим вже через місяць після початку зонда. Рутинні наукові спостереження розпочнуться в листопаді 2021 року. У Польщі аналіз зібраних даних здійснюватимуть дослідники з кафедри сонячної фізики CBK PAN у Вроцлаві та Астрономічного інституту Вроцлавського університету. Запуск Сонячного орбітера відбувається через півстоліття після місії "Вертікал-1" (28 листопада 1970 р.), Під час якої був проведений перший польський космічний експеримент в історії. Випадково місія півстоліття тому стосувалася також спостереження за Сонцем, а також у діапазоні рентгенівських променів.

Джерело: CBK PAN / PAP

Facebook Comments