Solar Orbiter
Publicēts: 11.02.2020
Solar Orbiter ir Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) un NASA kopprojekts. Šī automatizētā zonde, kura no Kanaveralas raga startēja 2020.gada 10.februāra rītā, pētīs Sauli. Solar Orbiter nepielidos mūsu zvaigznei tik tuvu kā Pārkera zonde, bet tās lielākā priekšrocība būs spēja palūkoties uz Saules polārajiem reģioniem. Protams, neizpaliks arī kosmisko laikapstākļu novērošana, lai uzlabotu prognozēšanas kvalitāti.
Solar Orbiter riņķos ap Sauli, tuvākajā punktā atrodoties aptuveni 42 miljonu kilometru attālumā no zvaigznes, nedaudz tuvāk nekā Merkurs. Lai pasargātu zondi no aptuveni 500oC lielā karstuma, tā ir aprīkota arī īpašu daudzslāņainu karstuma aizsargvairogu. Iecerēto izstiepto elipsveida orbītu kosmiskais aparāts sasniegs nedaudz mazāk kā pēc diviem gadiem, vairākkārt palidojot garām Zemei (2021.gada novembrī) un Venērai (2020.gada decembrī un 2021.gada augustā) un izmantojot to gravitāciju ātruma un trajektorijas korekcijai. Pagaidām plānots, ka Solar Orbiter apriņķos Sauli 22 reizes.
Tieši Venēra tiks izmantota, lai Solar Orbiter pamestu Saules sistēmas ekliptikas plakni, tādejādi iegūstot iespēju pētīt Saules polāros reģionus. Tos šobrīd nav iespējams ieraudzīt ne no viena kosmiskā aparāta vai teleskopa uz Zemes. Primārās misijas laikā plānots sasniegt 17 grādu slīpumu attiecībā pret ekliptikas plakni. Ja misija tiks pagarināta, kosmiskā aparāta trajektorija varētu atrasties pat 33 grādu slīpumā.
Solar Orbiter ir aprīkots ar 10 dažādiem instrumentiem, kas vēros dinamisko Saules virsmu, Saules atmosfēras ārējos slāņus un Saules vēja izmaiņas. Atšķirībā no Pārkera zondes, Solar Orbiter sekotāji varēs sagaidīt Saules diska fotogrāfijas. Četri instrumenti paredzēti Saules vēja izpētei in-situ (tiešā kosmiskā aparāta tuvumā), bet atlikušie seši lūkosies uz Saules virsmu un atmosfēras ārējiem slāņiem no attāluma.
In-situ instrumenti ir:
- EPD jeb enerģētisko daļiņu uztvērējs, kas reģistrēs no Saules nākošo daļiņu parametrus.
- MAG - magnetometrs, kas mērīs magnētiskā lauka virzienu un intensitāti.
- SWA - Saules vēja analizātors, kas pētīs Saules vēja sastāvdaļas (daļiņas), jo īpaši pievēršoties zemākas enerģijas daļiņām.
- RPW - radio un plazmas viļņu instruments, kas reģistrēs izmaiņas elektriskajā un magnētiskajā laukā
Attālinātas novērošanas instrumenti ir:
- EUI - ekstrēmā ultravioletā diapazona kamera, kas fotografēs Sauli ekstrēmo ultravioleto viļņu diapazonā, aptverot plašus Saules atmosfēras slāņus, sākot no hromosfēras līdz pat vainagam. EUI ir veidots no trim kamerām. Viena kamera fotografēs pilnu Saules disku, pārējās divas ir augstas izšķirtspējas kameras, kuras tiks izmantotas specifisku notikumu detalizētai izpētei.
- Metis - koronogrāfs, kas fotografēs Saules atmosfēras ārējos slāņus, aizsedzot Saules disku. Metis darbosies redzamās gaismas un ultravioleto viļņu diapazonā.
- PHI - polarimetriskā un helioseismiskā kamera pētīs Saules magnētisko lauku. PHI veidots no diviem teleskopiem, kas reģistrēs magnetogrammu. Viens teleskops novēros pilnu Saules disku, otrs pievērsīsies interesantākajiem reģioniem, lai novērotu tos augstākā izšķirtspējā.
- SoloHi - redzamās gaismas teleskops, kas fotografēs Saules gaismas atstarošanos no Saules vēja elektroniem un starpplanētu telpas putekļiem.
- SPICE ir spektrometrs, kas darbosies ekstrēmo ultravioleto viļņu diapazonā un kartēs Saules plazmu pārejas reģionā un vainagā.
- STIX - rentgenstaru teleskops un spektrometrs, kas pētīs Sauli cieto rentgenstaru diapazonā
Trīs no instrumentiem ir izstrādāti Maksa Planka Institūtā. EUI (Extreme Ultraviolet Imager) fotografēs Saules atmosfēras ārējos slāņus jeb vainagu reizi sekundē. Savukārt SPICE to sadalīs spektrā, nodrošinot zinātniekiem iespēju pētīt Sauli dažādos viļņu garumos. Trešais instruments ir Metis koronogrāfs, kas aizsegs Saules disku, lai zinātnieki varētu pētīt pārejas reģionu starp vainagu un heliosfēru.
Saules vainags ir neparasta teritorija. Tas ir neiedomājami karsts. Atšķirībā no fotosfēras, kur vidējā temperatūra ir aptuvnei 5500 grādi pēc Celsija, vainagā reģistrēts miljons grādu pēc Celsija liels karstums. Lai arī ir vairākas idejas, kas varētu būt vainojams šajā temperatūras atšķirībā, neapgāžamu pierādījumu joprojām trūkst.
Maksa Planka institūta speciālisti piedalījās arī PHI instrumenta izstrādē. Tā uzdevums būs novērot magnētiskos laukus fotosfērā, kā arī netiešā veidā pētīt dziļākus slāņus.
Pirmajās divās dienās pēc starta tiks izbīdīts masts, uz kura atrodas virkne instrumentu, kā arī pozicionētas vairākas antenas, kuras tiks izmantotas sakariem ar Zemi un zinātnisko datu vākšanai. Pēc tam aptuveni trīs mēnešus ilgs instrumentu pārbaude, lai pārliecinātos, ka tie darbojas korekti. Līdz pat 2021.gada novembrim ilgs kruīza fāze, kuras laikā darbosies visi in-situ instrumenti. Tad sāksies zinātniskā fāze. Pirmā pietuvošanās Saulei notiks 2022.gadā. Turpmākie lidojumi garām Venērai ļaus zondei izlidot ārpus ekliptikas plaknes līdzīgi kā Ulysses kosmiskajam aparātam, kas startēja 1990.gadā. Atšķirībā no Ulysses jaunākais Saules izpētes aparāts Solar Orbiter ir aprīkots ar fotokamerām, kas ļaus nofotografēt Saules polāros reģionus.
ESA, Max-Planck-Gesellschaft, NASA
Komentāri
