10 lutego z Przylądka Canaveral na Florydzie została wystrzelona w kierunku Słońca sonda Solar Orbiter. Rozpoczęła swoją dziesięcioletnią misję, którą realizuje Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) we współpracy z amerykańską NASA.
Celem jest zbadanie Słońca i zrozumienie, jak tworzy ono i kontroluje tzw. heliosferę – swoje najbliższe międzygwiazdowe otoczenie, zdominowane przez wiatr słoneczny.
Na pokładzie sondy znajduje się m.in. teleskop rentgenowski STIX, opracowany z udziałem Centrum Badań Kosmicznych PAN. Prace konstrukcyjne nad instrumentem STIX zrealizował międzynarodowy zespół, w którego skład oprócz polskich naukowców wchodzili także uczeni ze Szwajcarii, Czech, Niemiec i Francji.
Zadaniem polskich inżynierów było zaprojektowanie i wykonanie: komputera pokładowego wraz z obudową mechaniczną; systemu do precyzyjnego określenia położenia Słońca oraz układów do wspomagania testów elektroniki.
Eksperci PAN odpowiadali ponadto za modelowanie termiczne urządzenia oraz pomoc w integracji elektronicznej i testach całego przyrządu.
Solar Orbiter będzie obiegać Słońce, zbliżając się do niego na odległość zaledwie 42 mln km; to bliżej niż Merkury (46 mln km). Podczas tych zbliżeń temperatura powierzchni sondy osiągnie 600 stopni Celsjusza, co stanowi istotne zagrożenie dla czułej aparatury, a uchronienie jej przed tym było najpoważniejszym wyzwaniem konstruktorów. Z każdym okrążeniem Słońca będzie rosło nachylenie orbity sondy w stosunku do płaszczyzny Układu Słonecznego. W efekcie po kilku latach misji, gdy nachylenie osiągnie około 40 stopni, teleskopy Solar Orbiter będą w stanie „zajrzeć” w regiony biegunów Słońc, co jest niemożliwe z Ziemi.
Sonda jest „uzbrojona” w 10 instrumentów badawczych, w tym 6 teleskopów czułych na różne zakresy promieniowania elektromagnetycznego. Obserwacje rentgenowskie będą realizowane dzięki teleskopowi STIX (Spectrometer/ Telescope for Imaging X-rays).
Zrozumienie mechanizmów fizycznych kontrolujących heliosferę jest istotne, gdyż Ziemia jest w niej permanentnie zanurzona i uzależniona od jej stanu. Niektóre zmiany w heliosferze mogą zachodzić gwałtownie, w ciągu kilku godzin. Ma to miejsce w sytuacji, gdy ze Słońca wyrzucane są w przestrzeń międzyplanetarną chmury plazmy i pola magnetycznego. Gdy docierają do Ziemi, wywołują burze geomagnetyczne, stanowiące zagrożenie dla infrastruktury naziemnej i kosmicznej. Powolne zmiany heliosfery zachodzą w skali lat i – jak pokazują ostatnie badania – mogą mieć istotny wpływ na ziemski klimat.
Urządzenia Solar Orbiter będą dostarczać do 10 wysokorozdzielczych zdjęć Słońca na sekundę. Dzięki temu naukowcy dowiedzą się, kiedy i z jakiego regionu na naszej gwieździe nastąpiła emisja elektronów w przestrzeń międzyplanetarną.
Budowa Solar Orbiter trwała 10 lat i kosztowała około pół miliarda euro. Pierwsze testowe dane z teleskopu STIX powinny dotrzeć do naukowców już w marcu, miesiąc po starcie sondy. Rutynowe obserwacje naukowe rozpoczną się w listopadzie 2021 r.
Analizą zebranych danych zajmą się w Polsce badacze z Zakładu Fizyki Słońca Centrum Badań Kosmicznych PAN we Wrocławiu oraz Instytutu Astronomicznego Uniwersytetu Wrocławskiego.
Start Solar Orbiter nastąpił pół wieku po misji Wertikal-1 (1970), w czasie której zrealizowano pierwszy w historii polski eksperyment kosmiczny. Tamta misja także dotyczyła Słońca.
JK
(Źródło: CBK PAN)