Podwójna sonda Proba-3 wykonała pierwsze w historii sztuczne zaćmienie Słońca. Zdjęcia oszałamiają
Dwa satelity lecące po wydłużonej orbicie w ultraprecyzyjnej formacji, utworzyły najdłuższy koronograf świata. Pierwsze dane naukowe z misji Proba-3 pokazują, że urządzenia działają poprawnie, przynosząc nam wyjątkowe obrazy korony słonecznej. Przypomnijmy, że Polska ma duży udział w tej misji, zarówno od strony inżynieryjnej, jak i naukowej.
Spis treści:
Starannie skoordynowany taniec bliźniaczych satelitów stworzył pierwsze sztuczne zaćmienie Słońca w kosmosie, pokazując tym samym żywiołową koronę słoneczną w niezwykle szczegółowy sposób. Wyniesiona w grudniu 2024 roku sonda Proba-3 Europejskiej Agencji Kosmicznej, po trwającej kilka miesięcy kalibracji, rozpoczęła wstępną naukową fazę misji.
Kosmiczny duet
Całość składa się z dwóch satelitów. Jeden, zwany Occulterem, jest wyposażony w dysk z włókna węglowego i tworzywa sztucznego o szerokości 1,4 metra. Dysk ten blokuje światło słoneczne dla drugiego satelity, Coronagraphu, wyposażonego w kamerę i instrumenty naukowe. Aby wykonać zdjęcia, błąd w ustawieniu obu satelitów nie może przekraczać 1 milimetra.
Satelity poruszają się po mocno eliptycznej orbicie wokół Ziemi, o wysokości od około 600 km (perygeum) do 60 530 km (apogeum). Formacja koronografu tworzona jest w najwyższym punkcie, gdzie względna prędkość między satelitami jest najmniejsza. Jest to o tyle istotne, że mniejsza prędkość ułatwia utrzymanie dokładnego ustawienia na poziomie milimetrów i łukowych sekund.
– Jasny blask Słońca ukrywa bardzo gorącą i niezwykle słabo świecącą w zakresie widzialnym koronę słoneczną: źródło wiatru słonecznego i erupcji słonecznych. Jedynym sposobem, aby w drobnych szczegółach zobaczyć ten kluczowy element Układu Słonecznego, są całkowite zaćmienia Słońca. Misja Proba-3 jest zaprojektowana tak, aby w sposób sztuczny odtwarzać to zjawisko. Misja składa się z dwóch statków kosmicznych: 1,4-metrowego przesłaniającego dysku i oddalonego od niego o 144 metry teleskopu patrzącego na Słońce. Pozwala to na długie, sześciogodzinne utrzymywanie sztucznego zaćmienia Słońca dla obiektu, na którym umieszczony jest teleskop. – mówi dr Marek Stęślicki z Zakładu Fizyki Słońca CBK PAN we Wrocławiu. Dr Stęślicki należy do ścisłego grona naukowego misji.
Ultraprecyzyjny lot autonomiczny
Zaprezentowane właśnie zdjęcia zostały wykonane w marcu, podczas lotu autonomicznego. Wówczas przez kilka godzin satelity były ustawione w linii, wykonując wielokrotne kilkusekundowe ekspozycje zaćmionego Słońca. Naukowcy z ESA mogli połączyć te zdjęcia uzyskując pełne zdjęcia korony słonecznej, najbardziej zewnętrznej części atmosfery Słońca, której temperatura może osiągać miliony stopni więcej niż temperatura powierzchni Słońca.
– Kiedy po raz pierwszy zobaczyłem te zdjęcia, trudno mi było w to uwierzyć. Ale szybko pojawiło się również bardzo silne poczucie spełnienia i dumy z wszystkiego, co zrobiliśmy przez te lata – powiedział Damien Galano z ESA.
Bardzo udany test
Dodajmy, że kamera Proba-3 może również obserwować częstotliwości światła odpowiadające określonym pierwiastkom w koronie słonecznej. Takie jak ciemniejszy zielony obraz powyżej, który pokazuje światło emitowane przez żelazo pozbawione elektronów, występujące w najgorętszych obszarach korony. – Wyraźnie widzimy koronę, co już samo w sobie jest dużym osiągnięciem – mówi Galano.
Zaprezentowane właśnie zdjęcia miały głównie na celu sprawdzenie, czy Proba-3 działa prawidłowo. Kiedy misja będzie w pełni uruchomiona, będzie ona w stanie robić zdjęcia sztucznych zaćmień co 19,6 godziny, za każdym razem, gdy orbituje wokół Ziemi, w tym znacznie dłuższe ekspozycje trwające do sześciu godzin.
Według Galano pozwoli to nam lepiej zrozumieć fizykę korony słonecznej, a także pomoże nam lepiej zrozumieć wiatr słoneczny i wyrzuty masy koronalnej, które mają wpływ na pogodę kosmiczną. – W misji tej bardzo duży, bo ponad 30-procentowy udział ma Polska. W samym CBK PAN zostały wykonany m.in. komputer pokładowy sondy, czyli Coronograph Control Box i koło filtrów – mówi dr Stęślicki. Spośród polskich podmiotów pracujących przy misji należy też wymienić przede wszystkim Sener Polska i GMV Polska.
Źródło: ESA
Nasza autorka
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.