Sonda Solar Orbiter wykona ryzykowny manewr w pobliżu Ziemi

Misja Solar Orbiter jest wspólnym przedsięwzięciem Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) oraz amerykańskiej agencji kosmicznej NASA. Zbudowany kosztem 1,5 miliardów dolarów próbnik o całkowitej masie 1,8 tony ma na pokładzie 10 przyrządów pomiarowych.

Sonda Solar Orbiter, która została wystrzelona w lutym 2020 roku, zakończyła fazę rozruchu, w trakcie której naukowcy testowali poszczególne urządzenia i instrumenty. Teraz rozpoczyna fazę naukową, podczas której nastąpią bliskie spotkania ze Słońcem. Statek porusza się po orbicie eliptycznej, a jego prędkość zmienia się w zależności od tego, na ile jest oddalony od Słońca. Do tej pory Solar Orbiter trzy razy obiegł Słońce.

"Aby jednak sonda, której głównym naukowym celem jest zbadanie biegunów słonecznych, mogła wypełnić swoje zadanie, konieczna jest kolejna zmiana parametrów orbity. Właśnie temu ma służyć sobotni manewr - ma pozwolić na wytracenie energii orbitalnej i zmianę nachylenia orbity" - czytamy w komunikacie z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN).

- Zmiany nachylenia orbity są konieczne, jeśli chcemy, by instrumenty sondy lepiej "widziały" bieguny. Cały manewr bazuje na naszej wiedzy dotyczącej mechaniki nieba, ponieważ przy tego typu misjach wykorzystuje się przede wszystkim naturę, a nie silniki. W misjach międzyplanetarnych, takich jak Solar Orbiter, planety stanowiące centra grawitacyjne wykorzystywane są do zmiany prędkości, nachylenia i innych parametrów orbity sondy. Dzięki temu oszczędzamy bardzo dużo paliwa, a sonda trafia tam, gdzie chcemy - mówił dr Tomasz Mrozek z Zakładu Fizyki Słońca Centrum Badań Kosmicznych PAN we Wrocławiu, jeden z naukowców pracujących przy analizie danych z instrumentu STIX, polsko-szwajcarskiego teleskopu rentgenowskiego, z którego korzysta Solar Orbiter.

Manewr jest niezbędny, aby zmniejszyć energię orbitalną statku kosmicznego i ustawić go w kolejce do następnego bliskiego przejścia w pobliżu Słońca, ale wiąże się z ryzykiem. Solar Orbiter musi przejść przez dwa regiony orbitalne składające się z satelitów i kosmicznych śmieci. Pierwszy to geostacjonarny pierścień satelitów na wysokości około 36 tysiąca kilometrów, a drugi to zbiór obiektów na niskiej orbicie okołoziemskiej na około 400 km.

"W rezultacie istnieje niewielkie ryzyko kolizji. Zespół operacyjny Solar Orbitera bardzo uważnie monitoruje sytuację i zmieni trajektorię statku kosmicznego, jeśli uzna, że zachodzi jakiekolwiek niebezpieczeństwo" - poinformowało CBK PAN.

Solar Orbiter zbliży się do Ziemi w sobotę, około godz. 5.30 naszego czasu. Sondę można będzie przez moment dostrzec na niebie, jednak będzie to możliwe jedynie nad Afryką Północną i Wyspami Kanaryjskimi. Co ważne, zbliżenie do naszej planety to okazja do zbadania pola magnetycznego Ziemi. Jest ono przedmiotem intensywnego zainteresowania, ponieważ magnetosfera chroni Ziemię przed plazmą słoneczną, czyli stałym "wiatrem" cząstek uciekających ze Słońca. Cząstki wiatru słonecznego nie tylko mogą przenikać przez pole magnetyczne i iskrzyć zorzę polarną na naszym niebie, ale atomy z naszej atmosfery mogą również zostać utracone w kosmosie.

Dane zebrane przez Solar Orbiter zostanę połączone z tymi zbieranymi między innymi przez satelity Swarm.

- Solar Orbiter nieustannie mierzy stan środowiska, przez jakie przelatuje, dlatego jego dane mogą pomóc w prognozach pogody kosmicznej. Jednak teleskopy sondy są wciąż uśpione. Wyjątkiem jest nasz instrument do obserwacji promieniowania rentgenowskiego, czyli STIX, który działa i nieustannie otrzymujemy nowe dane. Teraz, ze względu na bliskość Ziemi i lepsze możliwości przesyłania, tych danych otrzymujemy nawet więcej - wyjaśnił dr Mrozek.

Zasadnicza część misji Solar Orbiter potrwa siedem lat, wliczając w to dwuletni okres między startem a osiągnięciem przez sondę pierwszej orbity naukowej.

Centrum Badań Kosmicznych PAN zaangażowane jest w prace inżynieryjne i badawcze związane ze spektrometrem rentgenowskim STIX. STIX zalicza się do grupy sześciu instrumentów teledetekcyjnych (teleskopów) misji Solar Orbiter i będzie odpowiadał za obserwacje promieniowania rentgenowskiego.

Określi czas i źródła emisji tego promieniowania, jego intensywność i charakterystykę widmową. Dane uzyskane za pomocą STIX pomogą wyjaśnić także mechanizm przyspieszania elektronów na Słońcu oraz to, w jaki sposób są one transportowane w przestrzeń międzyplanetarną.