Observatorul solar și heliosferic

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - "SOHO" se referă aici. Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultați Soho .
Observatorul solar și heliosferic (SOHO)
Imaginea vehiculului
SOHO ESA350759.jpg
Date despre misiune
Operator NASA / ESA
ID NSSDC 1995-065A
SCN 23726
Destinaţie Soare
Rezultat Misiune încă în desfășurare
Vector Atlas II-AS (AC-121)
Lansa 2 decembrie 1995
Locul lansării Spaceport Florida Launch Complex 36
Proprietatea navei spațiale
Masa 1 850 kg ( 610 kg sarcină utilă)
Constructor EADS Astrium
Instrumentaţie
  • GOLF - oscilații de bază
  • VIRGO - oscilații de bază
  • MDI - Oscilația câmpului magnetic
  • SUMER - analiza coroanei solare
  • CDS - Caracteristicile coroanei
  • EIT - UV, coroană joasă
  • UVCS - UV intern al coroanei spectrografului
  • LASCO - Spectrograf Corona extern
  • SWAN - densitatea vântului solar
  • CELIAS - ioni ai vântului solar
  • COSTEP - ioni ai vântului solar
  • ERNE - ioni ai vântului solar
Parametrii orbitali
Orbită Orbita Halo și orbita Lissajous
Site-ul oficial

Observatorul solar și heliosferic (adesea prescurtat în SOHO ) este un telescop spațial lansat pe 2 decembrie 1995 pentru a studia Soarele. Este o misiune comună a Agenției Spațiale Europene (ESA) și NASA : durata misiunii care era programată inițial să dureze doi ani a fost apoi prelungită progresiv până la sfârșitul anului 2020 [1] , și apoi extinsă până la sfârșitul anului 2025, dacă funcționalitatea sa este confirmată în 2022 [2] .

Orbită

Cei 610 kg ai sondei SOHO orbitează la 1,5 milioane de km de Pământ, în jurul punctului lagrangian L 1 , menținând astfel o poziție constantă față de Pământ și Soare.

Poziția celor cinci puncte lagrangiene. Satelitul orbitează în punctul L 1

În mod normal, un obiect care orbitează mai aproape de Soare decât Pământul ar suferi o atracție gravitațională mai mare față de steaua noastră și astfel, conform celei de-a treia legi a lui Kepler , ar avea o perioadă orbitală mai scurtă (de fapt planetele cele mai apropiate de Soare au un „an” mai scurt iar cele mai îndepărtate, mai mult).

De fapt, forța gravitațională a Soarelui la o distanță de L 1 este cu 2% mai mare ( Cu 118 µm / s² mai mult) decât cea de la distanța Pământului (egală cu 5,9 mm / s² ) și la aceasta se adaugă o diferență în forța centripetă egală cu 59 um / s² ; cu toate acestea, în punctul L 1 , la 1,5 milioane de km de Pământ și aproape 150 de Soare, forța gravitațională a planetei noastre (mult mai mică decât cea a Soarelui) le contrabalansează, exercitând o accelerație în direcția opusă egală cu 177 um / s² . În acest fel, efectul atracției Soarelui este slăbit și devine egal cu cel al distanței Pământului, astfel încât SOHO va avea aceeași perioadă orbitală a Pământului și se va deplasa paralel cu acesta, rămânând astfel constant între el și soarele.

Deși se spune uneori că SOHO este poziționat la L 1 , nu este exact situat la L 1 , deoarece nu ar putea avea o orbită stabilă acolo, în plus, acest lucru ar face comunicarea dificilă din cauza interferențelor radio generate de Soare. șase luni pe o orbită eliptică în jurul L 1 ,. Această orbită se află pe plan (în mișcare constantă) care trece prin L 1 și perpendicular pe linia care leagă Soarele de Pământ [3] . Între timp, L 1 , orbitează Soarele paralel cu Pământul și cu aceeași viteză, deci în douăsprezece luni. Acest lucru permite SOHO să fie întotdeauna într-o poziție bună pentru a comunica cu Pământul.

În acest fel, chiar dacă traiectoria luată de SOHO este foarte complicată, datorită instabilității punctului L 1 , sonda este întotdeauna între noi și Soare, care se bucură de o vedere neîntreruptă.

Obiectivele misiunii

SOHO studiază simultan multe aspecte ale Soarelui, de la structura și dinamica interiorului său până la vântul solar . O mare atenție a fost apoi acordată încercării de a rezolva cea mai mare problemă a fizicii solare, care se referă la temperatura coroanei , stratul cel mai exterior al atmosferei. De fapt, aceasta are o temperatură de peste 1 milion de kelvini , comparativ cu mai puțin de 6000 din suprafața subiacentă. Deocamdată, nu s-a găsit încă o soluție convingătoare, dar SOHO a identificat unele canale magnetice de transmitere a energiei din zonele chiar sub suprafață către coroană.

Instrumentaţie

Datorită eclecticismului său și ambiției de a studia multe aspecte ale Soarelui, sonda poartă 12 instrumente științifice diferite, fiecare dintre acestea capabile să observe în mod independent Soarele sau părți ale acestuia. Instrumentele sunt:

  • Oscilațiile globale la frecvențe joase (GOLF) măsoară viteza și variația discului solar pentru a analiza miezul solar.
  • Variabilitatea iradianței solare (VIRGO) măsoară oscilațiile discului solar și la rezoluție mică analizează miezul.
  • Michelson Doppler Imager (MDI) măsoară viteza câmpului magnetic al fotosferei pentru a înțelege mai bine zonele convective care formează straturile interioare ale Soarelui și pentru a controla structura coroanei.
  • Măsurarea solară UV a radiației emise (SUMER) măsoară temperatura și densitatea fluxurilor de plasmă ale coroanei.
  • Spectrometrul de diagnosticare coronariană (CDS) măsoară temperatura și densitatea fluxurilor de plasmă coronală.
  • Telescopul de imagistică ultravioletă (EIT) studiază coroana inferioară, structura și activitatea acesteia.
  • Coronagraful și spectrometrul UV (UVCS) măsoară densitatea și temperatura coroanei.
  • Spectrometrul cu unghi mare Coronagraf (LASCO) studiază structurile și evoluția coroanei. Se compune din trei coronografe : C1 , C2 și C3 .
  • Solar Wind Anisotropies (SWAN) [4] folosește un telescop sensibil la diferitele lungimi de undă ale hidrogenului pentru a putea măsura fluxul solar care iese cu vântul solar. Este, de asemenea, utilizat pentru cartografierea heliosferei și pentru observarea structurilor la scară largă ale vântului solar.
  • Analiza încărcării, elementelor, izotopilor (CELIAS) studiază compoziția ionică a vântului solar.
  • Analizorul de particule supratermale și energetice (COSTEP) studiază compoziția ionilor și a electronilor vântului solar.
  • Analizorul de particule energetice (ERNE) studiază compoziția ionilor și a electronilor vântului solar.

Detalii despre principalele instrumente

Instrumentul care a produs cele mai spectaculoase rezultate, ca să spunem așa, este cu siguranță Telescopul cu imagini ultraviolete extreme (EIT) . Este capabil să facă imagini detaliate ale întregii suprafețe solare în lumină ultravioletă ; în acest fel, este ușor de identificat protuberanțele și flăcările , fenomene extrem de energetice care afectează întreaga atmosferă solară. Instrumentul a fost însă deteriorat în februarie 1998 , probabil de un micrometeorit , care a creat o mică gaură din care intră lumina nedorită. Tocmai din acest motiv, EIT poartă permanent „ochelari de soare” de atunci, pentru a evita deteriorarea senzorului.

După EIT, în ordinea importanței, vine unghramul cu unghi mare și spectrometric (LASCO) , care este dedicat în principal studiului coroanei soarelui și a vântului solar. Unele descoperiri importante se datorează acestui instrument, dar și imaginilor spectaculoase ale a două comete care s-au prăbușit în Soare în 1997 .

SOHO are și meritul de a fi permis dezvoltarea unei științe complet noi, heliosismologia . La fel ca seismologia terestră , seismologia solară oferă, de asemenea, o metodă indirectă de a obține informații despre structurile interne și dinamica stelei noastre. Un instrument este dedicat acestui studiu, Michelson Doppler Imager (MDI) care măsoară viteza cu care fiecare punct de pe suprafața Soarelui se apropie sau se îndepărtează de noi. În acest fel, este posibilă evidențierea oscilațiilor solare, dar și a undelor datorate heliomotelor reale.

Observații la dispoziția comunității

Observațiile din multe instrumente sunt disponibile ca imagini pe internet pentru vizualizarea publicului sau în scopuri de cercetare [5] . Alte informații, cum ar fi măsurătorile spectrelor sau măsurătorile de particule în vântul solar, pur și simplu nu pot fi reprezentate ca imagini. Imaginile reprezintă diferitele lungimi de undă, de la lumina vizibilă la ultraviolete extreme. Imaginile care conțin lungimi de undă invizibile sunt afișate folosind culori false . Spre deosebire de multe telescoape spațiale, SOHO nu are timp de observație disponibil pentru oamenii de știință susținători. Deoarece telescopul vizează în mod specific Soarele, nu este necesar să alocăm timp pentru observarea altor corpuri cerești.

Comunicații

În timpul operațiunilor, sonda transmite un flux continuu de date către 200 kbit / s , conținând fotografii și măsurători, prin rețeaua de receptoare de la sol aparținând rețelei spațiale profunde a NASA .

Datele trimise de SOHO sunt utilizate pentru a prezice erupțiile solare, pentru a proteja sateliții terestre și rețelele electrice de vântul solar intens.

Daune și probleme tehnice

SOHO a făcut ca oamenii de știință să fie foarte înspăimântați în 1997 când, în cursul unei manevre de manipulare a impulsului , care se efectuează la intervale regulate și face parte din rutina de manevră a sondei, din cauza unei erori în software-ul SOHO, a început să ruleze singură din Control. În câteva zile a fost cel puțin posibil să se restabilească contactul cu sonda, care a făcut obiectul unui efort fără precedent de stabilizare și recuperare. Din fericire, deși în cazul în care multe dintre instrumente au fost expuse la un îngheț pentru care nu au fost proiectate, controlorii misiunii nu au găsit daune speciale și au putut relua toate observațiile științifice. Singura problemă este consumul de combustibil necesar recuperării, deoarece o cantitate de combustibil este prevăzută de aproximativ 20 de ani. [6]

În 2003 , ESA a raportat deteriorarea unuia dintre motoarele utilizate pentru îndreptarea antenei cu câștig ridicat a sondei. Această pagubă ar putea duce la pierderea comunicărilor de 2/3 săptămâni la fiecare trei luni. Tehnicienii ESA și DSN care folosesc antena cu câștig mic și cele mai mari două stații de recepție la sol (34 și 70 de metri) au reușit să mențină comunicații continue cu sonda, cu doar o ușoară reducere a lățimii de bandă în timpul săptămânilor acuzate.

Cercetare și rezultate științifice

Împreună cu studiile legate de scopurile misiunii, au fost descoperite numeroase comete care au atins punctul de reper al 4.000 de comete descoperite și la 25 februarie 2021 4 128 de descoperiri [7] [8] . Aproape toate au fost descoperite prin instrumentele L2 și L3 (LASCO), cincisprezece prin instrumentul SWAN. Aproape toate cometele Lasco sunt comete de pășunat ale grupului Kreutz , altele aparțin grupurilor Meyer Marsden și Kracht , grupuri descoperite de SOHO, restul nu sunt conectate la niciun grup; cometele din fostul grup Kracht II s-au dovedit a fi o singură cometă periodică observată de 3 ori ( 322P / SOHO ) [9] .

Notă

  1. ^ (EN) Lumina verde pentru operațiunile continue ale misiunilor științifice ale ESA , pe sci.esa.int, Agenția Spațială Europeană.
  2. ^(EN) Rezumat
  3. ^ SOHO: Schematic Orbit ( GIF ), la nascom.nasa.gov .
  4. ^ (RO) Instrumentul SWAN de la bordul SOHO: Solar Wind ANisotropies , pe swan.projet.latmos.ipsl.fr. Adus la 15 mai 2020 .
  5. ^ Imagini oficiale ale site-ului , la sohowww.nascom.nasa.gov .
  6. ^ (EN) SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) , pe pământ.esa.int. Adus în decembrie 2020 .
  7. ^ SOHO și STEREO Sungrazing Comets , la sungrazer.nrl.navy.mil . Adus la 15 mai 2020 .
  8. ^ COMETE SOHO: 20 DE ANI ȘI 3.000 DE OBIECTE MAI TÂRZI
  9. ^ 2007 perihelion passage of P / 1999 R1 Arhivat 24 august 2007 la Internet Archive.

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității VIAF (EN) 141 800 175 · ISNI (EN) 0000 0001 0696 3383 · LCCN (EN) n94004868 · BNF (FR) cb13179553b (data) · WorldCat Identities (EN) lccn-n94004868
Astronautică Portalul astronauticii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronautică