I början av 1980-talet heliofysiker behövde svar. De ville lära sig hur man skyddar astronauter och tillgångar runt jorden från det potentiellt skadliga rymdvädret som är ett resultat av vår tumultartade sol. Att göra det, de behövde bättre förstå de ständigt föränderliga, dynamiskt rymdsystem runt vår planet – inklusive mätningar av solvindens egenskaper, den konstanta böljningen av laddade partiklar som kommer från solen. Som svar på detta samtal var det passande namnet Wind-uppdraget, som lanserades för 25 år sedan, den 1 nov. 1994. Vinden kretsar för närvarande vid den första Lagrangepunkten, L1, en fläck av gravitationsbalans mellan solen och jorden, vilket gör att rymdfarkosten kan vända sig mot solen hela tiden.

Under de senaste 25 åren, Vinden har studerat den uppvärmda gasen från laddade partiklar – känd som plasma – som fyller utrymmet mellan planeterna. Observationerna har gjort det möjligt för forskare att få en förståelse för solvinden och dess interaktioner med miljön nära jorden. Vinddata har varit avgörande för att belysa solvindens egenskaper, intensivt rymdväder, och det interstellära rymden, samt att hjälpa andra rymdfarkoster som har gått vidare för att studera solen på nära håll.

Än så länge, Winds data har använts i över 5, 000 publikationer, och stödde nästan 100 examina. Det har tagit data stadigt i 25 år, och har tillräckligt med bränsle i sin nuvarande omloppsbana för att hålla till 2074. Vindens vetenskapliga resultat är fantastiska – här är några av de coolaste resultaten från de senaste 25 åren:

1. Solradio

Tidigt i sitt uppdrag, Vinden är inställd på solens radiofrekvenser. Genom att lyssna, Vinden kunde upptäcka ett brum från vår stjärna; solen sjöng. Genom att spåra minutförändringarna i denna frekvens, forskare kan på distans observera solens yta och rymdvädret som kommer mot jorden.

2. Interstellärt damm

Under de första åren av observationer, forskare märkte att något intressant hände med Winds elektriska fältdetektorer ombord på uppdraget. Lite då och då, en stor topp skulle dyka upp i data. Så småningom, forskare fastställde spikarnas ursprung:hypersnabba dammpartiklar som påverkar rymdfarkosten. När dessa dammpartiklar träffar vinden, de skapar små explosioner av plasma vid stöten, vilket resulterade i elektriska fältspikar på instrumenten. Sådana partiklar kan komma inifrån eller utanför solsystemet, men de flesta interstellära partiklar hålls ute på grund av solvindens inverkan. Vi har inte många verktyg i rymden för att upptäcka dem. Hittills har Wind uppmätt långt över 100, 000 dammpartikelstötar. Forskare kan använda informationen för att avgöra var detta damm kommer ifrån och bättre förstå egenskaperna hos rymden utanför vår sols inflytande.

3. Hit eller miss?

Vind har varit en stor del av att hjälpa forskare att förstå koronala massutkastningar, eller CME. Vind designades för att mäta magnetfälten hos CME när de passerade. Koronala massutkastningar är gigantiska moln av solmaterial som sprängs av solen, drar med sig solmagnetiska fält för resan. Sedan 1980-talet, forskare har förbättrat sin förmåga att avgöra vilka CME som skulle träffa jorden, och som skulle sakna jorden, baserat på vad Wind observerar när en CME passerar. Detta gjorde det möjligt för rymdväderforskare idag att göra mer exakta modeller som låter dem avgöra var en CME kommer att träffa, bara genom att se hur det ser ut när det kommer närmare jorden.

4. Gjord för att hålla

Efter 25 år, Vinden är inte klar än. Vinden har tillräckligt med bränsle för att fortsätta kretsa och ta data fram till 2074 – ytterligare 55 år av vetenskap. Men hur stannar den där uppe så länge? För en, den är i en spinnstabiliserad bana. Det betyder att den snurrar runt sig själv som en topp, vilket håller den stadig i sin bana. Detta innebär också att Wind inte behöver använda mycket bränsle för att stanna på plats. Den är också mycket väl skyddad – mycket ledande, så att solvinden och andra partiklar som interagerar med den inte bryr sig om rymdfarkosten.

5. Hög säkerhet

Utöver rymdfarkoststekniken, instrumenten designades för trippel redundans, vilket innebär att det finns tre oberoende mätningar av plasmadensitet. Att ha dessa redundanta system möjliggör mycket noggrann dataanalys, och innebär att Wind kan användas för att kalibrera instrument på andra rymdfarkoster. Wind spelar in dessa data på två bandspelare – ungefär som ett VHS- eller kassettband. Satelliten skickar data tillbaka till jorden, och endast när denna data har tagits emot kommer Wind att skriva över den datan.

6. En hel solcykel

Vindens livslängd har gjort det möjligt för den att observera en hel 22-årig solcykel, den återkommande cykeln under vilken hela solens magnetfält vänder polariteten. Det är, varje magnetisk pol växlar från positiv till negativ eller vice versa, växlar sedan tillbaka igen. Vinden är långsiktig, observationer med hög noggrannhet har gett forskare den enda enskilda källan, kontinuerlig observation av solvinden under en hel solcykel.

7. Magnetisk återanslutning

Under en omväg genom jordens magnetfält, Vind flög slumpmässigt genom en region som genomgick en process som kallas magnetisk återkoppling. Magnetisk återkoppling sker när magnetfältslinjer vrids och så småningom snäpper. Nära jorden, vår planets magnetfält flyger tillbaka mot polerna, tar med sig högenergipartikelstrålar av plasma för resan och spännande partiklar i jordens övre atmosfär. När Wind mätte denna process, forskare upptäckte något intressant:Processen verkade vara kollisionsfri. Det är, istället för att skjutas fram – så som en vattendroppe trycker på nästa i en kedjehändelse som skapar en ström – rörde sig partiklarna eftersom de styrdes av magnetfältet. Detta var inte vad som förväntades. Partiklar tenderar att reagera på varandra, men i den kollisionsfria chocken, de ignorerade i huvudsak varandras existens. Upptäckten hjälpte till att förklara varför den observerade magnetiska återkopplingen var så mycket snabbare än vad som tidigare förutspåtts genom återkoppling som berodde på kollisioner.

8. Plasmainstabilitet

Solvind, trots namnet, beter sig inte som vind på jorden. Ju längre vinden kommer från sin källa, solen, desto snabbare och varmare blir det – till skillnad från alla fenomen vi upplever på jorden. Nyligen, Vindens data antydde att det händer något i solvinden som kan förklara denna mystiska egenskap - joncyklotronvågor. Det är en munfull, men joncyklotronvågor är bara elektromagnetiska vågor där fälten roterar i vågliknande rytmer samtidigt som de fortplantar sig ut i solvinden. Vinden visade att dessa joncyklotronvågor förekommer i solvinden nära jorden. Uppdrag som Parker Solar Probe har förmågan att testa om sådana vågor förklarar problemet med solvärme.

9. Helium och solvinden

Ett av instrumenten på Wind upptäckte en intressant kvalitet på solvinden. Solvindsexperimentet använder en Faraday-kopp – en laddningsuppsamlande platta – för att mäta hastigheten, densitet, och temperatur på väte och helium i solvinden. När vi studerade solvinden under 10 år med över 2,5 miljoner mätningar, forskare märkte att solvinden aldrig reste långsammare än 161 miles per sekund. Något långsammare, och solvinden kunde inte fly från solens yta. De såg också att ju snabbare solvinden var, desto mer helium fanns i den — med knappt något helium observerat vid de lägsta hastigheterna. Detta berättar forskarna att helium på något sätt hjälper till att ställa in hastigheten på solvinden, men de letar fortfarande efter den exakta processen som orsakar detta. Andra uppdrag som flyger närmare solen – som NASA:s Parker Solar Probe och ESA:s Solar Orbiter, planerad att lanseras i februari 2020 – kan ge ytterligare ledtrådar.

10. Fluxrep

Vindens högupplösta data erbjöd ny insikt i frekvensen av ett solfenomen som kallas fluxrep, tunna strängar av magnetfältsbuntar som kommer från solen och interagerar med jordens magnetosfär. Till skillnad från de större CME som förekommer oftare under solmaximum, dessa fluxrep dyker upp oftare under solminimum. Forskare fortsätter att studera dem för att förstå hur de interagerar med vår magnetosfär.

Under de senaste 25 åren, Vindens observationer har gett nya insikter om flera sol- och plasmafenomen, inklusive gammastrålning och kinetisk fysik. När den fortsätter sina observationer av solen och rymden nära jorden, Vind kommer att svara på uppmaningen om plasma- och solvindsobservationer, och eventuellt introducera ännu fler mysterier att studera in i framtiden.