Solar Orbiter zbliży się do Słońca na rekordową odległość. Czy przetrwa bliskie spotkanie z naszą dzienną gwiazdą?
Już dzisiaj, 4 kwietnia 2024 r., Solar Orbiter i kierowana przez NASA sonda Parker Solar Probe połączą siły, by zbadać deszcz plazmy, który spływa ze Słońca, wypełnia Układ Słoneczny i wpływa bezpośrednio na naszą planetę.
W tym artykule:
- Solar Orbiter w trybie awaryjnym
- Czym jest kosmiczny GPS?
- Tandem sond solarnych
- Badania wiatru słonecznego
- Dalej, mimo to szybciej
- Polacy zaangażowani w misję Solar Orbiter
Solar Orbiter to naszpikowana przyrządami sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej. Dziś zbliży się do Słońca na odległość 45 milionów kilometrów. Wraz z sondą NASA Parker Solar Probe stworzą tandem badający naszą dzienną gwiazdę w okresie jej największej aktywności. Naukowcy misji obawiają się jednak najgorszego, utraty kontaktu z kosztującą 300 milionów euro ultranowoczesną sondą.
Już dzisiaj Solar Orbiter i kierowana przez NASA sonda Parker Solar Probe połączą siły, by zbadać deszcz plazmy, który spływa ze Słońca, wypełnia Układ Słoneczny i wpływa bezpośrednio na naszą planetę. Wejście w tzw. peryhelium jest chwilą największej aktywności naukowej badaczy pracujących przy misji. Pozwala na zebranie najcenniejszych danych. Z drugiej strony właśnie ta bliskość budzi obawy o przetrwanie czułych instrumentów naukowych sondy. Eksperci z Centrum Kontroli Misji ESOC ESA przetrenowali wiele działań na wypadek najbardziej katastrofalnego scenariusza.
Solar Orbiter w trybie awaryjnym
– Gdyby Solar Orbiter miał jakiś poważny problem na pokładzie, nie bylibyśmy w stanie przywrócić łączności. To najgorszy zakładany scenariusz – powiedział kontroler lotu Daniel Lakey.
Jeśli dojdzie do usterki, statek kosmiczny może automatycznie zresetować się do „trybu awaryjnego”. Oprogramowanie statku uruchomi się ponownie, ale reaktywowane zostaną tylko najbardziej podstawowe funkcje. Dopiero po zbadaniu genezy awarii i zdalnym rozwiązaniu problemów, zostaną uruchomione instrumenty naukowe.
W trakcie zbliżenia do Słońca Solar Orbiter będzie też dysponował mniejszą ilością energii. Wszystko dlatego, że intensywne ciepło wymaga odchylenia paneli słonecznych od Słońca, aby uniknąć uszkodzeń.
Czym jest kosmiczny GPS?
A co, jeśli systemy zawiodą i sonda zgubi drogę? – Solar Orbiter zawsze będzie kierował swój „front” w stronę Słońca. Poza tym polegamy na tak zwanych startrackerach, swego rodzaju kosmicznym GPSie – twierdzi Daniel Lakey.
Urządzenia śledzące gwiazdy włączają się automatycznie w trybie awaryjnym, a sonda wykorzystuje je do rozpoznawania określonych wzorów gwiazd. Następnie może określić swoją orientację i kierunek, w którym powinien skierować antenę, aby komunikować się z Ziemią.
– Ale jeśli tzw. star trackery nie namierzą właściwych gwiazd lub sekwencja odzyskiwania zostanie przerwana, zanim zdążą się włączyć, Solar Orbiter nie będzie miał możliwości dowiedzenia się, gdzie znajduje się Ziemia – dodają specjaliści.
Tandem sond solarnych
A chociaż zespół kontroli lotu przygotował się nawet na najtrudniejsze scenariusze, to ten naukowy liczy na wyjątkowo cenne dane. Szczególnie że w tym konkretnym przypadku może uda się uzyskać podwójny zestaw danych. Bo choć w tej chwili Słońce badają aż dwie sondy, to nie często zbliżają się do gwiazdy w tym samym momencie.
Zarówno Solar Orbiter, jak i Parker Solar Probe mają bardzo ekscentryczne orbity. Przelatują w pobliżu Słońca, aby przyjrzeć się mu z bliska, a następnie odlatują daleko, aby dać swoim urządzeniom szansę na regenerację po intensywnym ogrzaniu i przyjęciu znacznej dawki promieniowania. A w tym tygodniu, po raz pierwszy w historii, obie sondy znajdą się w najbliższym zbliżeniu do Słońca w tym samym czasie.
Co więcej, to najbliższe zbliżenie zbiega się w czasie z Solar Orbiter i Parker Solar Probe ustawionymi pod kątem prostym do siebie, gdy patrzą w kierunku Słońca.
Badania wiatru słonecznego
– Dzisiaj dojdzie do unikatowej konfiguracji, w której Solar Orbiter będzie miał pełny zestaw instrumentów skierowanych w stronę obszaru na Słońcu, w którym wytwarzany jest wiatr słoneczny, który uderzy w Parker Solar Probe kilka godzin później – twierdzi Daniel Müller, naukowiec projektu ESA Solar Orbiter
Naukowcy porównają dane zebrane przez obie sondy, aby lepiej zrozumieć właściwości wiatru słonecznego. Ponieważ Solar Orbiter znajduje się najbliżej Słońca, jej teleskopy będą prowadzić obserwacje z najwyższą rozdzielczością. Jednoczesne zbliżenie sondy Parker Solar Probe oznacza, że zaledwie kilka godzin po tym, jak obszary źródłowe wiatru słonecznego zostaną sfotografowane przez sondę Solar Orbiter, plazma z tego wiatru słonecznego zostanie zbadania w przestrzeni kosmicznej przez sondę Parker Solar Probe. Pozwoli to naukowcom lepiej zrozumieć związek między Słońcem a jego heliosferą, ogromnym bąblem plazmy nadmuchiwanym właśnie wiatrem słonecznym.
Na dom mieszkańca Florydy spadł tajemniczy obiekt z kosmosu. NASA bada, co to jest
W połowie marca dach domu Alejandro Otero z Naples na Florydzie został zniszczony przez tajemniczy obiekt. Niewielki, przypominający tubę przedmiot przebił się aż do parteru. NASA przejęła...
Dalej, mimo to szybciej
Tylko jak to możliwe, że znajdująca się w odległości 45 mln kilometrów europejska sonda wcześniej zbierze dane niż Parker Solar Probe, która jest w tej chwili w odległości zaledwie 7,3 miliona kilometrów? W jaki sposób Solar Orbiter obserwuje coś, co później uderza w sondę Parker Solar Probe?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy zrozumieć różnice między teledetekcją a instrumentami in situ. Oba satelity mają na pokładzie dwa typy instrumentów, ale europejska sonda przenosi więcej instrumentów teledetekcyjnych. Za to Parker Solar Probe przenosi głównie instrumenty in situ, czyli badające najbliższe otoczenia sondy.
Przyrządy teledetekcyjne działają jak nasze oczy. Wykrywają fale świetlne pochodzące ze Słońca o różnych długościach. Ponieważ światło porusza się z prędkością 300 000 km/s, dotarcie do instrumentów Solar Orbitera zajmuje 2,5 minuty przy największym zbliżeniu.
Tymczasem instrumenty in situ sondy Parker Solar Probe działają jak nasz nos lub kubki smakowe. Analizują to, co znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie statku kosmicznego. W tym przypadku Parker Solar Probe zmierzy cząstki wiatru słonecznego, które oddalają się od Słońca z prędkością ponad miliona kilometrów na godzinę. To i tak ponad 500 razy wolniej niż prędkość światła.
Polacy zaangażowani w misję Solar Orbiter
Przypomnijmy, że w misję Solar Orbiter zaangażowani są Polacy. Inżynierowie Centrum Badań Kosmicznych PAN pracowali przy teleskopie rentgenowskim STIX, natomiast heliofizycy z Zakładu Fizyki Słońca CBK PAN we Wrocławiu analizują dane zbierane przez sondę. Jak przekonuje prof. Janusz Sylwester z CBK PAN, cennych danych solarnych z sondy jest tak dużo, że nawet gdyby wszyscy mieszkańcy Wrocławia byli heliofizykami, wciąż mieliby co analizować przez kolejną dekadę.
Źródło: Europejska Agencja Kosmiczna.
Nasz ekspert
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.