Mimo że misja NASA, mająca na celu zbadanie Słońca — Parker Solar Probe, rozpoczęła się trochę ponad miesiąc temu, już dotarły na Ziemię pierwsze dane, zebrane przez 4 instrumenty pokładowe sondy. Warto zaznaczyć, że te pierwsze informacje są tylko zapowiedzią tego, co naukowcy planują zbadać, gdy sonda zbliży się do Słońca. Otrzymane wyniki posłużyły do kalibracji urządzeń.

Pierwszy bliski przelot sondy Parker przy Słońcu planowany jest na listopad bieżącego roku. Wtedy to zostaną wykonane pomiary pól elektrycznego i magnetycznego naszej gwiazdy oraz cząstek wiatru słonecznego, a także zostaną wykonane zdjęcia najbliższego otoczenia sondy. Obecnie, podczas przeglądu sprawności instrumentów naukowych, zbadano wiatr słoneczny w pobliżu Ziemi.

Zespół inżynierów i naukowców, nadzorujących przebieg misji Parker Solar Probe, po kolei włączali i testowali urządzenia. WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe) to jedyny instrument służący do wykonywania zdjęć, w który została wyposażona sonda. Jest on zbudowany z dwóch teleskopów, które zostały włączone na początku września. Najpierw wykonano zdjęcia kalibracyjne przy zamkniętych drzwiach — osłonie, która miała ochronić czuły sprzęt przed uszkodzeniami podczas startu rakiety. 9 września otwarto drzwi, a na Ziemię spłynęły zdjęcia kosmosu. Po nałożeniu obrazów z dwóch teleskopów otrzymano zdjęcie, w którego centralnej części znajduje się charakterystyczna gromada gwiazd. Najjaśniejszą z nich jest Antares, będąca jednocześnie najjaśniejszą gwiazdą w gwiazdozbiorze Skorpiona, znajdującego się 90 stopni od Słońca, które znajduje się poza prawą krawędzią zdjęcia. Lekko na prawo od środka zdjęcia widoczny jest również Jowisz, natomiast po lewej stronie widać centralną część Drogi Mlecznej.

Zdjęcie zostało wykonane przy krótkim czasie naświetlania, przez co jest dość ciemne. Wynikało to z obawy, że instrument mógł być skierowany w kierunku jasnego obiektu, co mogłoby uszkodzić urządzenie przy długim czasie naświetlania, a nawet go na stałe oślepić. Oczywiście im bliżej pierwszego bliskiego przelotu, zmieni się perspektywa sondy, ale też wzrośnie ryzyko uszkodzenia. W końcu głównym celem WISPR-a jest wykonanie zdjęć struktur „wypływających” z korony słonecznej z bardzo małej odległości.

Drugim instrumentem, który został przetestowany, jest ISʘIS (Integrated Science Investigation of the Sun, symbol ʘ znajdujący się w akronimie oznacza Słońce). Posłuży on do zbadania wysokoenergetycznych cząstek związanych z koronalnymi wyrzutami masy oraz rozbłyskami na Słońcu. Próbne uruchomienie zostało wykonane przy niskim zasilaniu.

ISʘIS składa się z dwóch elementów: EPI-Hi oraz EPI-Lo. Dane przesłane przez sondę Parker, wykazują, że EPI-Hi na razie wykrył wodór i hel. Kiedy sonda będzie zbliżać się do Słońca, prócz tych dwóch pierwiastków, powinny być obecne także cięższe pierwiastki, a także cząstki o dużo większych energiach. Z kolei EPI-Lo zarejestrował kosmiczne promieniowanie tła. Jednak, kiedy instrument ten będzie pracował przy nominalnym, wyższym zasilaniu, wykona on pomiary bardziej energetycznych cząstek, które mają swoje pochodzenie na Słońcu.

Poza WISPR i ISʘIS, na pokładzie Parker Solar Probe znajduje się również urządzenie FIELDS. Jest to zestaw czterech 2-metrowych anten, a także trzech magnetometrów oraz piątej, mniejszej anteny. Wszystkie te przyrządy posłużą do zbadania rozmiarów oraz kształtu pola elektrycznego i magnetycznego. Eksperyment ten jest kluczowy do rozwikłania zagadki, dlaczego korona Słońca jest dużo bardziej gorąca niż jego powierzchnia.

Tuż po rozłożeniu anten, zostały zarejestrowane ślady rozbłysku na Słońcu w postaci impulsów fal radiowych, które powiązane są z uwolnieniem wysokoenergetycznych elektronów.

Ostatnim z przetestowanych urządzeń był eksperyment SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons), który podobnie jak FIELD jest zestawem kilku instrumentów. W tym przypadku są to dwa analizatory (Solar Probe Analyzer, tzw. SPAN) mierzące elektrony i jony wchodzące w skład wiatru słonecznego, oraz Solar Probe Cup, wykonujący bezpośredni pomiar wiatru słonecznego, owiewającego sondę. Pierwsze badania przy użyciu tego drugiego urządzenia już zostały wykonane, mimo że oczekiwano jedynie sygnału odpowiadającemu szumowi tła. Przyszłe pomiary mają dostarczyć danych na temat procesów, które ogrzewają i przyśpieszają wiatr słoneczny.

Również analizatory przeprowadziły udaną detekcję cząstek wiatru słonecznego. SPAN-A przez 20 minut był bezpośrednio wystawiony na wiatr słoneczny, co zaowocowało wartościowymi pomiarami jonów. Kolejny taki pomiar może być wykonany w najgorszym przypadku dopiero za kilka lat, kiedy Parker Solar Probe znów znajdzie się w odpowiednim położeniu. Wynika to z tego, że jony, które są cięższe w porównaniu do elektronów, poruszają się po stosunkowo prostych ścieżkach biegnących od Słońca. Ruch lżejszych elektronów jest bardziej chaotyczny, przez co SPAN-B będzie mógł wykonywać pomiary w dużo dłuższym okresie, mniej uzależnionym od położenia sondy.

Wstępne testy instrumentów Parker Solar Probe przebiegły pomyślnie i jeśli nic nie ulegnie uszkodzeniu, podczas zbliżania się sondy do najbliższej nam gwiazdy, już za dwa miesiące, na Ziemię dotrą nowe dane, które przynajmniej w małym stopniu zbliżą nas do pełnego poznania natury wiatru słonecznego oraz korony Słońca.

Źródła:

Autor

Anna Wizerkaniuk

Absolwentka studiów magisterskich na kierunku Elektronika na Politechnice Wrocławskiej, członek Zarządu Klubu Astronomicznego Almukantarat

Dodaj komentarz