Solar Orbiter стартира на историческа мисия за изучаване на слънчевите полюси

КАПЕ КАНАВЕРАЛ, Фларида - Европейският космически кораб „Соларен орбитър“ официално е на път към слънцето.

3,790-фунта. (1800 килограма) космически кораб се издигна над ракетата Atlas V United Launch Alliance (ULA) Atlas V, издигайки се от тампон в Space Launch Complex 41 тук, на ВВС Cape Canaveral в неделя (9 февруари) в 11:03 ч. EST (0403 GMT на 10 февруари). Ветеранът изстреля в уникална конфигурация, включващ обтекател (4 метра) с ширина 13 фута и един солиден ракетен бустер.

Solar Orbiter се отдели от ракетата по план 53 минути след излитането. И няколко минути по-късно екипът на мисията установи комуникация с космическия кораб. Така че това изстрелване, първото за годината за ULA, сякаш премина плуващо.

#SolarOrbiter - чуваме ви! Имаме получаване на сигнал. Нашата проследяваща станция Нова Норика се заключи на #SolarOrbiter. Предаването идва силно и ясно. # AOS✅ # LoudAndClear〰️ # Estrack📡 pic.twitter.com/vLRmHBc113 10 февруари 2020 г.

Solar Orbiter е сътрудничество между Европейската космическа агенция (ESA) и НАСА. Очаква се мисията да върне безпрецедентни данни и изображения, както и първите ни гледки към полярните райони на Слънцето и екипът от хора зад него са развълнувани.

"Всеки път, когато стартирате нещо, това е невероятно вълнуващо", каза за Space.com Гюнтер Хасингер, директор на науката на ESA. "Най-голямото облекчение идва, когато видите светлината от ракетата и след това, когато звуците вълни ви ударят."

"Тази мисия е толкова съкровище и важна за науката. Всички искаме тя да върви добре", добави той.

Учените за първи път предложиха тази мисия преди две десетилетия, през 1999 г. Служители на ESA първоначално планираха мисията да стартира някъде между 2008 и 2013 г. Въпреки това техническите затруднения и някои пренастройки на мисията в крайна сметка забавиха старта до 2020 г.

„Системата за термична защита на космическия кораб беше едно от малкото предизвикателства“, каза Сесар Гарсия, ръководител на проекта за слънчева орбитра в ESA.

С течение на годините технологичните разработки позволяват на екипа да защити по-добре космическия кораб и неговия набор от свръхчувствителни инструменти. За да остане хладен, корабът има 324 фунта. (150 кг) топлинен щит, който е изграден, за да издържа на температури до 970 градуса по Фаренхайт (520 градуса по Целзий), каза Хейзинг.

„Слънчевият орбитър ще влезе в този регион, който е горещ като фурна за пица“, каза той. "Той има много сложен топлинен щит, който го пази от слънце, с тези малки дупки, които се отварят, когато искаме да гледаме слънцето, но след това се затваря, защото инструментите са толкова чувствителни."

Топлинният щит наподобява сандвич, съставен от много слоеве титаново фолио. И това фолио (заедно с части от космическия кораб) е покрито със специален материал, наречен SolarBlack, който е създаден за Solar Orbiter. Изработено от калциев фосфат (същият материал като човешката кост), покритието е използвано и за подпомагане на протезата да се свърже с човешката кост, намалявайки вероятността от отхвърляне.

Костното покритие, което обхваща голяма част от космическия кораб, има стабилни топлинни свойства, е електропроводимо и няма да се отклонява по време на мисията. Гарсия каза, че бялото е типичен избор на цвят за покрития на космически кораби, защото отразява невероятно добре слънчевите лъчи. За съжаление, той има основен недостатък: оцветяването в бяло с времето ще потъмнее, тъй като е изложено на ултравиолетово лъчение. Това значително променя топлинните свойства на космическия кораб и може да повлияе неблагоприятно на неговите инструменти.

Екипът неофициално нарече Solar Orbiter "Blackbird" като кимване към специалната му система за термична защита.

Друго предизвикателство беше да се гарантира, че бордовите инструменти не пречат на измерванията на магнитното поле, които космическият кораб ще предприеме. Чистотата е още едно предизвикателство, според Гарсия.

Той каза пред Space.com, че инструментите са чувствителни към молекулно замърсяване и че всякакъв вид остатъци, прахови частици или бездомни косми могат да доведат до бедствие за науката, която се очаква от тези инструменти. Гарсия обясни също, че космическият кораб е чувствителен и към водни пари. Всъщност чувствителните телескопи на плавателния съд няма да се включат за известно време, така че всякакви остатъчни водни пари, които се образуват по време на изстрелването, да се изпарят.

По време на предварителния брифинг на новини в петък (7 февруари), Гарсия заяви, че космическият кораб е по-чист, отколкото се изискваше, за да могат инструментите да изпълняват както се очаква. "Това е най-чистият космически кораб, стартиран някога", каза той пред Space.com.

ESA ръководи мисията на слънчевия орбитър, като НАСА плаща за стартовото превозно средство и един от 10-те инструмента на борда. Общият паричен принос на НАСА в мисията е приблизително 386 милиона долара, като ESA допринесе 877 милиона долара от общите общи разходи от около 1,5 милиарда долара. (Гарсия каза за Space.com, че от участващите изследователски институции и университети не се изисква да разкриват колко струва всеки от отделните инструменти.)

Solar Orbiter е проектиран да изучава слънцето отблизо. Основната му цел е да отговори на въпроса: Как слънцето създава и контролира хелиосферата - огромният защитен балон, който заобикаля нашата слънчева система - и защо този балон се променя с течение на времето?

Учените смятат, че ключът към отговора на този въпрос се крие в полярните райони на Слънцето. Solar Orbiter ще бъде първият космически кораб, изобразил този загадъчен регион. „Вярваме, че тази област притежава ключовете за разгадаването на мистериите на цикъла на слънчевата активност“, каза за Space.com Даниел Мюлер, учен по проекта на ESA за Слънчев орбитър.

"Магнитното поле на слънцето причинява всички ефекти, които виждаме", добави той. Solar Orbiter ще свърже случващото се на слънцето с случващото се в хелиосферата с безпрецедентни подробности, заявиха членовете на екипа на мисията.

Измерванията на сондата ще помогнат за установяване на причинно-следствена връзка с това, което се случва на слънцето и това, което наблюдаваме в близост до земната среда, заяви Сам Соланки, директор на Института за изследвания на слънчевата система Макс Планк в Германия, за Space.com ,

„Това е прекрасен комплимент към соларната сонда Parker, която предприема in situ мерки, но не може да види цялата картина“, каза Соланки, като се позовава на рекордна сонда на НАСА, която стартира през август 2018 г.

Първият добър поглед към полюсите на Слънцето ще дойде до 2025 г., когато Слънчевият орбитър ще достигне траектория от 17 градуса над еклиптичната равнина - където Земята и останалите планети орбитират. Космическият кораб ще постигне тази преимуществена точка чрез полета на гравитацията на Венера, което ще засили наклона му.

Най-стръмната гледна точка на Слънчевия орбитър, 33 градуса над еклиптиката, ще настъпи чак до 2029 г., когато космическият кораб ще бъде в очакване на разширена мисия (която ще започне през декември 2026 г.). Този ъгъл ще осигури най-добрите изображения на полярните райони на Слънцето, въпреки че по време на мисията космическият кораб ще върне безпрецедентни данни за тези никога не виждани региони.

Но засега Слънчевият орбитър ще пътува към Слънцето, завършвайки няколко прохода на Венера на път за изучаване на нашата звезда отблизо. Предварителните измервания на науката се очакват още през май, като пълните научни операции започват през ноември 2021 г., когато образците на плавателните съдове се появяват онлайн.

• Най-големите мисии към слънцето
• Как работи магнитното поле на слънцето (инфографика)
• Какво има вътре в слънцето? Звездна обиколка отвътре навън

Бележка на редактора: Тази история беше актуализирана в 12:10 ч. EST на 10 февруари с новини за разделяне на космически кораби и за установяване на комуникация със слънчевия орбитър.