Solar Orbiter - rusza misja ESA na słoneczne bieguny

W poniedziałek rano z Cape Canaveral polskiego czasu zostanie wyniesiona sonda kosmiczna, która zbada słabo widoczne z Ziemi bieguny Słońca. Dostarczy ona nowych danych o naszej macierzystej gwieździe i heliosferze - gigantycznym "bąblu" wyrzucanej przez nią materii. Ważący 1,8 tony Solar Orbiter zostanie wyniesiony przez rakietę Atlas V 41 w ramach misji Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i amerykańskiej NASA. Swój wkład w misję ma również Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk. Naukowcy z Warszawy i Wrocławia opracowali między innymi, wraz ze Szwajcarami, STIX - rodzaj teleskopu rentgenowskiego, który zarejestruje rozbłyski na Słońcu.

Start misji planowany jest na poniedziałek rano (godz. 5:03) czasu środkowoeuropejskiego. Jego przebieg można będzie obserwować na żywo na stronie https://www.esa.int/esawebtv

Początkowo start miał się odbyć w roku 2017, był jednak kilkakrotnie odkładany. Ponieważ misja wykorzystuje położenie planet w czasie i przestrzeni, nie można jej rozpocząć w dowolnym momencie - jest to możliwe tylko podczas określonych okien startowych.

Pierwsze dane techniczne dotyczące powodzenia startu i stanu poszczególnych przyrządów będą dostępne niedługo po starcie. Dolot do Słońca będzie procesem skomplikowanym i punkt najbardziej zbliżony do Słońca sonda ma osiągnąć dopiero po 3,5 roku. W pobliżu Słońca, wewnątrz orbity Merkurego, sonda będzie przebywała tylko po kilkanaście dni co około pół roku.

W trakcie misji sonda wykorzysta grawitację Wenus, aby opuścić płaszczyznę Układu Słonecznego i podążać po eliptycznej orbicie wokół Słońca. Najmniejsza odległość, na jaką się od niego zbliży, wynosi 42 miliony kilometrów - mniej, niż wynosi jedna trzecia dystansu od Ziemi do Słońca. (Dla porównania Merkury zbliża się do Słońca na 58 milionów kilometrów.)

Powierzchnia Merkurego rozgrzewa się do temperatury ok. 430 stopni Celsjusza. Dzięki nowoczesnym, wielowarstwowym osłonom termicznym (zbudowanym m.in. z tytanu, pokrytego warstwą fosforanu wapnia) precyzyjne instrumenty sondy będą chronione przed nagrzewaniem - 13-krotnie silniejszym, niż nagrzewanie satelitów na orbicie okołoziemskiej.

Do badania powierzchni Słońca, jego gorącej atmosfery zewnętrznej, magnetosfery oraz zmian wiatru słonecznego, Solar Orbiter wykorzysta kombinację dziesięciu instrumentów - w tym detektora umożliwiającego wykrywanie naładowanych cząstek elementarnych, magnetometru dokonującego pomiarów pola magnetycznego w plazmie oraz analizatora fal radiowych i plazmowych czy kamerę SoloHi.

Misja będzie również współpracować z inną, realizującą już swoje zadania sondą słoneczną NASA Parker Solar Probe, która zbliża się do Słońca jeszcze bardziej, niż Solar Orbiter - na razie na 24 mln kilometrów, a w przyszłości nawet na nieco ponad 6 milionów.

Dzięki uzupełniającym się danym pochodzącym z dwóch źródeł można uzyskać więcej informacji, niż każda z misji dostarczyłaby osobno. Tym bardziej, że prawie trzykrotnie lżejsza od Solar Orbiter sonda Parker Solar Probe nie ma kamer, gdyż i tak nie pozwoliłyby one obserwować niezwykle jasnego z tak bliska Słońca. Chodzi o dane pomocne w wyjaśnieniu zagadek dotyczących rozwoju planet i pojawienia się życia, działania Układu Słonecznego, początków Wszechświata. Pozwalające lepiej zrozumieć powstawanie wiatru słonecznego czy przewidywać okresy wzmożonej aktywności Słońca z rozbłyskami, zagrażającymi ziemskiej elektronice i energetyce.

Dokładne poznanie własności Słońca jest niezwykle istotne. Przede wszystkim to Słońce rządzi tym, jakie warunki klimatyczne panują na Ziemi. Na dodatek jest to najbliższa nam gwiazda, wszystkie pozostałe znajdują się tak daleko, że nie możemy dostrzec detali na ich powierzchniach, nawet przez największe teleskopy (jedynie dla niewielkiej liczby gwiazd udało się - dzięki interferometrii - uzyskać bardzo niewyraźne obrazy powierzchni). Słońce odpowiada także za tzw. kosmiczną pogodę: nieustannie wysyła strumień cząstek zwany wiatrem słonecznym, co jakiś czas wywołuje burze magnetyczne. Te i inne aspekty pogody kosmicznej mają wpływ na funkcjonowanie np. satelitów, a w skrajnych przypadkach nawet całych sieci energetycznych na powierzchni Ziemi.