Amerykańska rakieta Atlas V 411, z przeznaczoną do badania Słońca europejską sondą Solar Orbiter, wystartowała w poniedziałek rano z kosmodromu Cape Canaveral na Florydzie (USA). Informacje z misji będą dostępne dla naukowców z całego świata.
W 56 minut po wystrzeleniu Solar Orbiter z powodzeniem odłączył się od górnego członu Atlasa V 411 United Launch Alliance (ULA).
Solar Orbiter, której masa wynosi 1,8 tony, leci w ramach misji Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) przy znacznym udziale amerykańskiej NASA.
„Za każdym razem, gdy wystrzeliwujesz rakietę, jest to niezwykle ekscytujące” – podkreślił na konferencji prasowej poprzedzającej start dyrektor naukowy ESA, prof. Gunter Hasinger. – „Największą ulgę odczuwasz, gdy widzisz światło rakiety i uderzają cię fale dźwiękowe”.
Czytaj także: Teleskop rentgenowski STIX – polski wkład w misję Solar Orbiter
Mająca na pokładzie 209 kilogramów aparatury naukowej sonda Solar Orbiter zbliży się do Słońca bardziej, niż było to wcześniej możliwe i zbada jego słabo widoczne z Ziemi bieguny, dostarczając nowych danych o naszej macierzystej gwieździe i heliosferze – gigantycznym „bąblu” wyrzucanej przez nią plazmy. Dzięki zebranej wiedzy o aktywności Słońca można będzie nie tylko lepiej poznać słoneczne plamy, dokładniej przewidywać zmiany klimatu czy zagrażające sztucznym satelitom rozbłyski, ale także zrozumieć zachowanie innych, znacznie odleglejszych gwiazd. Wciąż nie wiemy, jak powstaje wiatr słoneczny, jaki mechanizm wytwarza pole magnetyczne Słońca, dlaczego korona słoneczna jest tak gorąca. A – jak podkreślili eksperci podczas konferencji – Słońce świeci dla każdego i dla każdego jest ważne.
Wkład w misję ma również Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk. Naukowcy z Warszawy i Wrocławia opracowali – wraz ze Szwajcarami, Czechami, Niemcami i Francuzami – STIX (Spectrometer/Telescope for Imaging X-rays). To specjalny rodzaj teleskopu rentgenowskiego, który zarejestruje rozbłyski na Słońcu. Jak powiedział PAP jeden z pomysłodawców projektu, dr Eckart Marsch, przewidywanie rozbłysków – ze względu na szkodliwe promieniowanie – może mieć duże znaczenie, gdy powstaną bazy na Księżycu i Marsie.
Kadłub sondy ma wymiary 2,5 na 3,1 na 1,2 metra, całkowicie rozłożone anteny – rozpiętość 18 metrów, wysięgnik dla szczególnie podatnej na zakłócenia elektromagnetyczne aparatury – 4,4 metra, zaś trzy anteny – po 6,5 metra każda.
Aby osiągnąć odpowiednią prędkość, Solar Orbiter wykorzysta grawitację mijanej po drodze Wenus (tzw. asysta grawitacyjna). Dzięki niej wzrośnie prędkość sondy, a jej orbita będzie się przy kolejnych spotkaniach coraz bardziej odchylała od płaszczyzny, po której krążą planety (początkowo o 24 stopnie, w dalszej fazie misji – aż o 33 stopnie). Pozwoli to uzyskać w różnych zakresach fal dokładne obrazy biegunów Słońca, a także jego niewidocznej z Ziemi strony. Osiągnięcie prędkości kątowej równej tej, z jaką obraca się Słońce, umożliwi sondzie badanie wybranego obszaru jego powierzchni przez dłuższy czas.
Ponieważ Solar Orbiter zbliży się do Słońca na odległość 42 mln kilometrów (czyli bardziej niż np. Merkury), jego powierzchnia może się rozgrzać do temperatury 520 stopni Celsjusza.
Wrażliwa na wysokie temperatury aparatura ukryta jest za osłoną termiczną, zbudowaną z wielu warstw tytanu pokrytego czarną powłoką fosforanu wapnia, która ułatwia wypromieniowanie ciepła w przestrzeń kosmiczną (podobną powłoką pokrywa się tytanowe implanty, aby lepiej integrowały się z kością). Z powodu tej czerni twórcy nieoficjalnie nazywają sondę „Blackbird”.
Czarna powłoka okazała się podczas testów lepsza od białej – białe pigmenty wystawione na promieniowanie UV z czasem ciemnieją, co może niekorzystnie wpływać na działanie aparatury sondy. Powłoka musi mieć stabilne parametry – jednym z nich jest dobre przewodnictwo elektryczne, zapobiegające powstawaniu zakłóceń.
Tytanowe płyty osłony, za pośrednictwem – również tytanowych – łączników, przymocowane są do aluminiowej podstawy, zbudowanej jak plaster miodu. „Okienka” osłony przeznaczone dla urządzeń obrazujących zaopatrzone są w filtry, przepuszczające tylko zakres promieniowania ważny dla danego urządzenia.
Na pokładzie sondy znajduje się dziesięć instrumentów: analizator cząstek wysokoenergetycznych EPD, kamera EUI obrazująca w zakresie głębokiego nadfioletu, magnetometr MAG, koronograf Metis, kamera o wysokiej rozdzielczości PHI, która pozwoli badać zjawiska sejsmiczne zachodzące wewnątrz Słońca, analizator fal radiowych i plazmowych RPW, kamera do obrazowania heliosfery, aparat obrazowania spektralnego środowiska koronalnego SPICE, wspomniany wcześniej teleskop/spektroskop rentgenowski STIX oraz analizator plazmy wiatru słonecznego SWA. Prof. Hasinger porównał ten zbiór precyzyjnych instrumentów do orkiestry, która odegra naukową „symfonię Słońca”.
Uzyskane dzięki misji informacje będą dostępne dla naukowców z całego świata. Pierwsze użyteczne dane mają się pojawić w listopadzie roku 2021. Cała misja Solar Orbiter potrwa co najmniej do grudnia roku 2025. Jej koszt szacuje się na około miliard euro.
W ramach misji ESA współpracuje z NASA, której inna sonda – Parker Solar Probe – wystartowała wcześniej (w sierpniu roku 2018) i wykonuje już czwarte okrążenie wokół Słońca. Parker Solar Probe zbliży się do Słońca bardziej, niż Solar Orbiter. Jest ona jednak mniejsza i ma odmienne wyposażenie, przeznaczone do pomiaru warunków w bezpośrednim otoczeniu, a nie zdalnych. Dlatego obie misje będą się uzupełniać.
Podczas konferencji prof. Hasinger zaznaczył, że w realizacji projektu o mało nie przeszkodził Brexit. Aby uniknąć biurokratycznych problemów, trzeba było wcześniej wysłać sondę na Cape Canaveral.(PAP)
Źródło: Serwis Nauka w Polsce – www.naukawpolsce.pap.pl, Z Cape Canaveral na Florydzie – Paweł Wernicki
