Uppkallad efter en keltisk solgudinna, SULIS är ett brittiskt ledt solvetenskapsuppdrag, designad för att svara på grundläggande frågor om solstormars fysik. Uppdraget består av ett kluster av små satelliter och kommer noggrant att övervaka solstormar med hjälp av den senaste brittiska tekniken, samt demonstrera ny teknik i rymden. Projektledare för projektet, Dr. Eamon Scullion från Northumbria University, kommer att avslöja planerna för uppdraget på onsdag, 3 juli på Royal Astronomical Society's National Astronomy Meeting i Lancaster.

När den väl har finansierats, uppdraget kommer att studera karaktären av solutbrott, och spåra enorma magnetiska moln av laddad gas när de färdas i hög hastighet på en kollisionskurs med jorden.

"SULIS kommer att tillämpa högupplöst fjärranalys i 3D för att hjälpa rymdforskare att äntligen förstå vad dessa magnetiska moln av laddad gas är gjorda av, hur mycket materia de innehåller, vad som orsakar deras utbrott, hur snabbt de reser och, viktigast, hur skadliga de kan vara för jorden" förklarar Scullion.

Solstormar uppstår när solen släpper ut enorma energiutbrott som solflammor, skjuter upp enorma magnetiska moln av laddad gas, känd som koronala massutstötningar. Det är interaktionen mellan dessa laddade partiklar och jordens atmosfär som resulterar i norrsken, men solstormar kan också ha en mer betydande inverkan på jorden, orsakar globala avbrott i mobiltelefoner eller GPS, radioavbrott, och satellitfel.

Det koronala magnetfältet är en av de viktigaste fysiska egenskaperna hos solatmosfären och ändå är det en av de minst utforskade. SULIS kommer att inkludera instrument för att direkt mäta solkoronans magnetfält för första gången, med tre par formationsflygande koronagrafer i omloppsbana runt solen. Det första paret kommer att placeras i jordens omloppsbana, med de andra två paren att placeras före, och bakom, Jorden i sin omloppsbana under en livslängd på 10 år.

Svårt rymdväder ingår i Storbritanniens nationella riskregister, vilket betyder regeringsdepartement inklusive militär, energi, civil luftfart, och transporter måste planera för denna risk. "Solstormar är oundvikliga", säger Scullion, "men med SULIS kommer vi att lära oss om deras grundläggande byggstenar för att mer exakt kunna förutsäga när nästa "stora" kommer. Genom att ha avancerade varningar kommer vi att kunna vidta åtgärder för att minimera påverkan".

Den 2 juli 2019, SULIS medutredare Dr Huw Morgan, kommer att ingå i ett team av solforskare från Aberystwyth University som besöker Chile för att observera den totala solförmörkelsen. Eclipse ger idealiska förhållanden för att testa en toppmodern kompakt hyperspektral bildapparat, som förväntas ingå i SULIS-uppdraget på ett av satellitparen. Dr Morgan säger, "SULIS-konsortiet väntar nu på resultatet av observationsförmörkelsen med höga förväntningar på spektakulära HD-bilder av solkoronan".

SULIS är inte bara designad för att vara ett rymdforskningsuppdrag, men också för att demonstrera teknik för precisionsinriktning av små satelliter som flyger i formation, och framtida kommunikationer.

Precisionsmanövrering i formationsflygning är en utmaning för satellitkonstellationer och är avgörande för att upprätthålla en fungerande koronagraf i rymden. Koronagrafen är i huvudsak en konstgjord förmörkelse skapad av en satellit i ett par som förmörkar solen i förhållande till den andra satellitens syn. Denna förmörkelse krävs för att blockera solytans starka ljus för att upptäcka och mäta egenskaperna hos det svaga ljuset som bara kommer från koronan. SULIS kommer att undersöka arten av magnetfältet i koronan genom att inspektera subtila förändringar i egenskaperna hos själva koronalljuset.

Uppdraget kommer också att demonstrera användningen av laserkraftöverföring i rymden och laserkommunikation i låga jordbanor (dvs för både inter-satellitkommunikation och satellit-till-jord-kommunikation). Detta är viktigt för små satelliter med instrument som kan spela in stora mängder data, som antingen kräver mer effektiva sätt att lagra stora datamängder lokalt, eller mekanismer för att flytta data från satelliterna extremt snabbt för att undvika problem med hårdvara och datatelemetri.

På SULIS-uppdraget, en av satelliterna i det formation-flygande paret kommer att skuggas av den andra, vilket innebär att den delvis förmörkade satelliten kommer att kräva lite extra kraft. Detta kommer att ske genom ett laserkraftutbyte med satelliten som befinner sig i permanent solljus för att kunna utföra alla dess funktioner.

Möjligheten att överföra kraft till annars "döda" satelliter kan vara mycket användbar för framtida små satellitklusteruppdrag, öka deras livslängd, och hjälpa till att hantera det ständigt växande problemet med rymdskräp.

"Vi är glada över att utveckla ett uppdrag för att utöka Storbritanniens roll inom solfysik", säger Scullion. "SULIS-uppdraget kompletterar befintliga och föreslagna operativa rymdväderuppdrag från Nasa och Esa och kommer att hjälpa till att bana väg för framtida rymdväderinstrument".