• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • ESAs Proba-3 kommer att skapa konstgjorda solförmörkelser

    Lanseras tillsammans 2020, de två satelliterna som utgör Proba-3 kommer att flyga i exakt formation för att bilda en extern koronagraf i rymden, en satellit som förmörkar solen för att låta den andra studera den annars osynliga solkoronan. Kredit:ESA

    Astrofysiker går tillsammans med sightseers och tittar på måndagens totala solförmörkelse över Nordamerika men, under det kommande decenniet, de kommer att se förmörkelser som varar i timmar istället för några minuter – tack vare ett banbrytande rymduppdrag från ESA.

    Med sikte på lansering i slutet av 2020, Proba-3 är inte en utan två små meterskaliga satelliter, ställa sig i kö för att kasta en exakt skugga över rymden för att blockera solskivan i sex timmar åt gången, och ge forskarna en hållbar bild av solens omedelbara närhet.

    Totala förmörkelser inträffar tack vare ett anmärkningsvärt kosmiskt sammanträffande:Jordens måne är cirka 400 gånger mindre än vår moderstjärna, som ligger cirka 400 gånger längre bort. Under de sällsynta perioder då de två överlappar varandra, Månen kan ibland släcka solen helt.

    Denna korta period av "totalitet" - måndagens kommer att vara högst 160 sekunder lång - avslöjar drag av solen som normalt döljs av dess intensiva bländning, framför allt den svaga atmosfären, känd som dess corona.

    Corona är ett fokus för intresse eftersom det är källan till solvinden och rymdvädret som kan påverka satelliter och jorden själv, speciellt genom de oregelbundna energiutbrotten som kallas "koronala massutkastningar".

    Med temperaturer som når mer än en miljon grader celsius, koronan är också mycket varmare än solens relativt svala 5500ºC yta – ett faktum som verkar strida mot sunt förnuft.

    Dans är förmodligen den äldsta mänskliga konstformen – och nu avser ESA:s Proba-3 precisionsflygande uppdrag att utvidga danskonsten till rymden. Som dansare, ett par minisatelliter kommer att röra sig runt varandra, deras relativa positioner bibehålls med precision i millimeterskala, som om de båda vore delar av en gigantisk rymdfarkost. Deras uppdrag är att kasta en skugga från en minisatellit till en annan, för att bilda en artificiell total solförmörkelse i rymden – studera sedan de fina detaljerna i solens striga atmosfär, solkoronan. Franco Ongaro, ESA:s direktör för teknisk och kvalitetsledning; Frederic Teston, Chef för system- och kostnadsteknik; Andrea Santovincenzo, ESA-ingenjör och projektledare Agnes Mestreau-Garreau, förklara hur man går tillväga för att lära ett rymduppdrag att dansa. Kredit:ESA

    Forskare söker sätt att öka koronans synlighet, främst genom "koronagrafer" – teleskop som bär skivor för att blockera solens direkta ljus. Dessa används både på marken och i rymden, som ombord på veteranen Sun-watching SOHO-satelliten.

    "Den inre omfattningen av utsikten som tillhandahålls av standardkoronagrafer begränsas av ströljus, " förklarar Andrei Zhukov från Royal Observatory of Belgium, tjänstgör som huvudutredare för Proba-3:s koronagraf.

    "Ströljus är en sorts ljusförorening inuti ett instrument. I koronagrafer är det en slags böjning av solljuset runt den blockerande skivan.

    "Detta problem kan minimeras genom att förlänga koronagrafens längd, avståndet mellan kameran och skivan, så långt det är möjligt – men det finns praktiska gränser för koronagrafens storlek.

    "Istället, Proba-3:s koronagraf använder två farkoster:en kamerasatellit och en skivsatellit. De flyger tillsammans så exakt att de fungerar som en enda koronagraf, 150 m lång."

    Proba-3:s satellitpar kommer att vara i en mycket elliptisk bana runt jorden, utföra formationsflygmanövrar samt vetenskapliga studier av solkoronan. Ockultersatelliten kommer att ha solpaneler på sin sida som vetter mot solen. Kredit:ESA-P. Carril

    Varje sextimmars artificiell förmörkelse per 19,6 timmars Proba-3-bana om jorden bör ge en vy nära solens synliga yta. Detta kommer att spänna över det aktuella observationsgapet mellan standardkoronagrafer och de extrema ultravioletta bilderna som används för att övervaka solens ansikte på uppdrag som NASA:s Solar Dynamics Observatory och ESA:s Proba-2.

    Utmaningen är att hålla satelliterna säkert kontrollerade och korrekt placerade, med hjälp av ny teknik och sensorer, plus intelligent programvara – autonom körning, men den här gången i rymden.

    Proba-3-utvecklingen går bra, med en strukturell och termisk modellversion av coronagraph byggd, inför sin kritiska designgranskning i höst, följt av hela uppdraget.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com