• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • SOHOs banbrytande 25 år i omloppsbana

    ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) har observerat solen i 25 år. På den tiden, SOHO har observerat två av solens 11-åriga solfläckscykler, när solaktiviteten ökar och avtar. Detta montage av 25 bilder tagna av rymdfarkostens Extreme Ultraviolet Imaging Telescope ger en ögonblicksbild av vår sols föränderliga ansikte. De enskilda bilderna visar gas med en temperatur på cirka två miljoner grader Celsius i solens atmosfär, eller corona, som sträcker sig miljontals kilometer från solen. De ljusaste bilderna uppstår runt tiden för solmaximum, när solens magnetfält är starkast och mycket dynamiskt, ändra sin konfiguration och släppa ut energi i rymden. Kredit:SOHO (ESA &NASA)

    ESA-NASAs sol- och heliosfärobservatorium (SOHO) firar sitt tjugofemårsjubileum.

    Två och ett halvt decennier av vetenskaplig upptäckt är en viktig milstolpe för alla rymduppdrag. Men när rymdfarkosten i hjärtat av firandet bara var designad för att hålla i två år, och verkar från ett område utanför jordens skyddande magnetosfär, det är en olegerad triumf i rymdutforskningens historia.

    SOHO lanserades den 2 december 1995. Den är stationerad 1,5 miljoner kilometer närmare solen än jorden, varifrån den har oavbruten utsikt över vår stjärna.

    Uppdraget lanserades med tre vetenskapliga mål i åtanke. Den första var att studera dynamiken och strukturen i solens inre. Den andra var att studera varför solens yttre atmosfär, känd som corona, är så mycket varmare än dess yta, och den tredje var att studera var och hur solvinden av partiklar accelereras.

    Nästan 6000 artiklar har nu dykt upp i refererade tidskrifter baserade på SOHO-data, många av dem representerar betydande framsteg i vår förståelse av de ursprungliga målen.

    Förutom att undersöka hur solen fungerar, SOHO är den mest produktiva upptäckaren av kometer i astronomisk historia, efter att ha sett mer än 4000 av dessa isiga minivärldar under solsträckan på sina resor.

    Men den kanske viktigaste aspekten av SOHO:s arbete har varit något som bara höll på att bli framträdande vid tiden för lanseringen:studiet av rymdväder.

    Lanserades 2 december 1995, ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) har observerat solen i 25 år. Den här grafiken framhäver några av uppdragets imponerande siffror hittills, som kommer att fortsätta öka under de kommande åren. Kredit:ESA

    Rymdväder är termen för störningar i solvinden; den konstanta strömmen av elektriskt laddade partiklar som drivs ut från solens korona. Stora händelser i corona, känd som koronala massutstötningar, eller CME, kan driva miljarder ton av dessa partiklar ut i rymden i miljontals kilometer i timmen.

    Om jorden ligger i vägen för en CME, det kan utlösa en stor geomagnetisk storm, där satelliter kan skadas, telekommunikation störd, astronauter utrotningshotade och kraftledningar utsatta för farliga överspänningar i elektriska strömmar. Tillsammans har dessa händelser och deras konsekvenser kallats för solstormar.

    "Anledningen till att SOHO flyger nu är för rymdväderforskning - för att förstå hur solen påverkar jorden, säger Bernhard Fleck, ESA:s SOHO-projektforskare och uppdragsledare.

    SOHO har varit en game changer i studien av rymdväder eftersom det spelar en avgörande roll för att förutse potentiellt farliga solstormar. Detta beror på att SOHO bär instrumentet Large Angle and Spectrometric Coronagraph (LASCO), som studerar strukturen och beteendet hos den svaga koronan genom att skapa en konstgjord solförmörkelse. Genom att göra det här, Operatörer och rymdväderprognos på jorden kan se när solstormar är på väg, en till tre dagar innan de kommer.

    Det har gjorts ett antal andra soluppdrag sedan SOHO. Till exempel, NASA lanserade Solar Dynamics Observatory och nu senast Parker Solar Probe. För sin del, ESA har nu Solar Orbiter. Och ändå förblir SOHO unik eftersom den bär den enda koronagrafen på Sun-Earth-linjen, och detta gör det ovärderligt.

    SOHO:s 25-åriga uppdrag har inte varit utan incidenter. Två och ett halvt år efter lanseringen, den 25 juni 1998, uppdraget slutade nästan under en rutinmässig rymdfarkostmanöver. Kontakten tappades och några skrev av SOHO som förlorad för gott. Dock, laget vägrade ge upp, och efter mödosamt arbete under en tremånadersperiod, de lyckades få upp uppdraget online i slutet av september.

    Efter en period av återinställning av rymdfarkosten och dess tolv instrument – ​​som alla överlevde trots de extrema temperaturerna de drabbades av under blackouten – var uppdraget helt online igen i början av november. Men besvären var inte över än.

    Solen startade SOHOs 25-årsfirande tidigt, släpper lös en koronal massutkastning – ett stort utsläpp av plasma och magnetfält – den 29 november. Utbrottet var förknippat med en kraftig medelklassig flare på den skala som används för att mäta solstormar. SOHO, sol- och heliosfärobservatoriet, sjösattes 2 december 1995. Uppdraget är ett internationellt samarbete mellan ESA och NASA. Kredit:SOHO (ESA &NASA)

    I slutet av nästa månad, alla tre av rymdfarkostens gyroskop hade misslyckats, tända en ny kapplöpning mot tiden för att rädda uppdraget.

    Ny mjukvara utvecklades som kunde styra SOHO utan behov av gyroskop. Installerades i februari 1999, koden gjorde det möjligt för rymdfarkosten att återgå till fullständig vetenskaplig verksamhet. I processen, detta gjorde SOHO till den första rymdfarkosten som stabiliserades i tre axlar utan gyroskop.

    Trots dessa problem, SOHO har förblivit en trovärdig på ESA-listan sedan dess. Ingenjörer har hållit rymdfarkosten frisk och fungerande, med alla dess instrument som fungerar bra, och förutsatt att det inte finns några större fel under de kommande åren, rymdfarkosten skulle kunna nå sitt 30-årsjubileum.

    Bernhard tror att SOHO:s uppdrag kommer att avslutas 2025 efter att ett par efterföljande uppdrag tagit sig till skyarna. Det ena är det så kallade Space Weather Follow-On-uppdraget från National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), den andra är NOAA:s GOES-U satellit. Båda bär koronagrafer och instrument för övervakning av rymdväder som ser ut att ta över från SOHO.

    Även ESA har nya uppdrag i horisonten. Den studerar Lagrange-uppdraget, som skulle fungera som ett dedikerat rymdväderobservatorium för att varna för potentiellt skadlig turbulens i vår moderstjärna. På kortare sikt, ESA:s Proba-3 siktar på uppskjutning 2023. Denna satellit kommer att testa ett nytt sätt att studera solens korona som avsevärt förbättrar prestandan hos traditionella koronagrafer.

    Men innan dess, det finns fortfarande mycket bra vetenskap att se fram emot från SOHO. "Jag skulle säga att de kommande åren kommer att bli mer spännande än de föregående tio åren, säger Bernhard.

    Detta beror på att SOHO kan integrera sina avläsningar med de från Solar Orbiter och Parker Solar Probe för att ge "flerpunktsmätningar" som ger en mer komplett bild av rymdens väderförhållanden. Till exempel, SOHO kan se corona genom vilken de två uppdragen kommer att flyga, vilket ger det sammanhang i vilket Solar Orbiters och Parker Solar Probes grundsanningar kan passas in.

    ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) har observerat solen i 25 år. På den tiden, SOHO har observerat två av solens 11-årscykler, när solaktiviteten ökar och avtar. Detta montage av 25 bilder tagna av rymdfarkostens Extreme Ultraviolet Imaging Telescope ger en ögonblicksbild av vår sols föränderliga ansikte. De enskilda bilderna visar gas med en temperatur på cirka två miljoner grader Celsius i solens atmosfär, eller corona, som sträcker sig miljontals kilometer från solen. De ljusaste bilderna uppstår runt tiden för solmaximum, när solens magnetfält är mycket dynamiskt, ändra sin konfiguration och släppa ut energi i rymden. Kredit:SOHO (ESA &NASA)

    Och det är inte bara de vetenskapliga landvinningarna som firas på detta jubileum. SOHO:s livslängd är ett bestående bevis på de team av hängivna individer som byggde rymdfarkosten och dess instrument för tre decennier sedan. "Världen var väldigt annorlunda för 30 år sedan, ändå byggde de en så solid hårdvara att den fortfarande fungerar, och har instrument som fortfarande är relevanta, 30 år senare. Det är ganska fantastiskt, säger Bernhard.

    Sedan, självklart, det är laget som driver rymdfarkosten. "De har drivit uppdraget dag ut och dag in i 25 år, även under de svåra förhållandena under covid-19-pandemin under det senaste året, det är en sådan extraordinär prestation, säger Bernhard.

    Speciellt eftersom tekniken ständigt förändras, och därför måste teamet fortsätta att anpassa sina metoder till moderna krav. "SOHO bygger på deras engagemang, hängivenhet och flit, säger Bernhard.

    Kortfattat, SOHO har inte bara förändrat vårt sätt att tänka om solen, genom den fantastiska mängd kunskap och förståelse den har gett, men det har också etablerat ritningen för hur vi studerar rymdväder för att hålla jorden och dess teknik säker.

    Oavsett när uppdraget så småningom tar slut, dess plats i historieböckerna är säker.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com