Pierwsze sztuczne zaćmienie Słońca w kosmosie. Niezwykłe zdjęcia

To nie science fiction – to nauka w wersji ESA. Dwa satelity, które razem tworzą jedno z najdokładniejszych "narzędzi optycznych" w historii badań kosmicznych, zrealizowały swój pierwszy, perfekcyjnie zsynchronizowany lot na wysokości około 60 tys. km nad Ziemią. Efekt? Zdjęcia korony słonecznej, jakich jeszcze nie widzieliśmy.

Zacznijmy od rzeczy podstawowej: zaćmienie Słońca to moment, gdy Księżyc zasłania tarczę słoneczną, umożliwiając nam obserwację korony – tej tajemniczej, świecącej mgiełki rozciągającej się miliony kilometrów od powierzchni Słońca.

Takie zjawisko trwa zwykle kilka minut i występuje bardzo rzadko – średnio raz na rok, a i tak trzeba mieć szczęście, by znaleźć się w odpowiednim miejscu na Ziemi.

ESA postanowiła z tym skończyć. Dzięki misji Proba-3, zaćmienie można teraz zaprogramować. Dwa satelity – jeden noszący nazwę Occulter, drugi Coronagraph – lecą w idealnym szyku, w odległości zaledwie 150 m od siebie, tworząc sztuczne zaćmienie w przestrzeni kosmicznej.

Gdy są idealnie ustawione, tarcza o średnicy 1,4 m zasłania jasne centrum Słońca, rzucając cień na instrument optyczny nazwany ASPIICS. To właśnie on wykonuje zdjęcia, rejestrując koronę słoneczną z niespotykaną dotąd precyzją i bez zakłóceń ze strony światła słonecznego.

Precyzja, z jaką działają satelity Proba-3, przyprawia o zawrót głowy. Utrzymują one względem siebie pozycję z dokładnością do jednego milimetra – i to bez ciągłej ingerencji z Ziemi. To pierwsza w historii misja, w której dwa niezależne statki kosmiczne latają jako jedna maszyna, wykonując manewry zupełnie autonomicznie.

Jest to możliwe dzięki całemu zestawowi innowacyjnych technologii, opracowanych w ramach programu General Support Technology Programme ESA. Autonomiczne systemy nawigacji, zaawansowane algorytmy przetwarzania danych i czujniki o niesamowitej czułości – wszystko to pozwala Proba-3 dokonywać rzeczy wcześniej niemożliwych.

Misja nie jest jeszcze nawet w pełni operacyjna – znajduje się w fazie „commissioning”, czyli wstępnych testów. Mimo to już teraz dostarcza obrazy o jakości, która zadziwia naukowców.

Więcej na Spider's Web:

Dlaczego naukowcy tak bardzo chcą obserwować koronę słoneczną? Bo właśnie tam dzieją się rzeczy, które bezpośrednio wpływają na naszą planetę. To z korony pochodzi wiatr słoneczny – strumień naładowanych cząstek, który nieustannie „dmucha” w przestrzeń kosmiczną. To tam też rodzą się koronalne wyrzuty masy (CME), czyli potężne eksplozje cząstek, które mogą zakłócać działanie satelitów, sieci energetycznych i systemów GPS.

Nieprzypadkowo ESA wystrzeliła Proba-3 właśnie teraz. W maju 2024 r. silne CME doprowadziło do globalnych zakłóceń w systemach komunikacyjnych – a także do spektakularnych zorzy polarnej widocznej aż po południe Europy. Zrozumienie, jak powstają takie zjawiska, to klucz do lepszego przewidywania kosmicznej pogody.

Co ciekawe, korona słoneczna jest milion razy mniej gęsta niż powierzchnia Słońca, a mimo to jej temperatura dochodzi do miliona stopni Celsjusza – znacznie więcej niż samej powierzchni gwiazdy. Skąd ta różnica? Tego właśnie naukowcy nie rozumieją do końca. Proba-3 ma pomóc rozwiązać tę zagadkę.

Instrument główny, czyli ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun), został opracowany przez konsorcjum przemysłowe pod kierownictwem Centre Spatial de Liège w Belgii. Współpracuje z nim DARA – radiometr mierzący ilość energii promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi, a także 3DEES – spektrometr cząstek mierzący elektrony w pasach radiacyjnych Ziemi.

Według naukowców pełna obserwacja korony z instrumentu ASPIICS to złożenie trzech zdjęć o różnych czasach naświetlania. Dzięki temu można zarejestrować zarówno najjaśniejsze, jak i najciemniejsze fragmenty zjawiska, a następnie połączyć je w jedną, spektakularną całość.

Andrei Zhukov, główny badacz z Królewskiego Obserwatorium Belgijskiego, nie kryje emocji: To ogromne osiągnięcie, zwłaszcza że udało się już za pierwszym razem. Naszym celem jest wydłużenie czasu obserwacji do sześciu godzin w każdej orbicie, a to oznacza niespotykaną dotąd jakość danych.

Misja Proba-3 pokazuje, że sztuczne zaćmienie Słońca może być równie wartościowe naukowo, jak to naturalne – a nawet lepsze. Gdzie naturalne zaćmienie trwa kilka minut i występuje raz do roku, tam Proba-3 może tworzyć swoje zaćmienia co 19,6 godziny. A wszystko to bez kaprysów pogody, chmur czy pory dnia.

ESA już zapowiada, że w kolejnych miesiącach planuje pełne przejście na tryb autonomiczny, bez potrzeby stałego nadzoru z Ziemi. Jeśli się uda – a wszystko wskazuje, że tak – Proba-3 stanie się pionierem w nowej erze precyzyjnych misji wielosatelitarnych, które mogą zmienić oblicze badań kosmosu.

Zdjęcia korony słonecznej wykonane przez Proba-3 są czymś więcej niż tylko pięknymi fotografiami. To dane, które mogą pomóc chronić Ziemię przed skutkami gwałtownych zjawisk kosmicznych, poprawić działanie naszych technologii i dać odpowiedzi na pytania, które od dekad dręczą naukowców.

A wszystko to dzięki duetowi satelitów, które z chirurgiczną precyzją odgrywają w kosmosie jeden z najbardziej spektakularnych spektakli astronomicznych – zaćmienie Słońca. Tym razem jednak, reżyserem nie jest natura, tylko człowiek.