CAPE CANAVERAL, Fla. - Det europæiske byggede Solar Orbiter-rumfartøj er officielt på vej mod solen.
3.790 kg. (1.800 kilogram) rumfartøj løftes ovenpå en United Launch Alliance (ULA) Atlas V-raket og rejste sig fra en pude ved Space Launch Complex 41 her på Cape Canaveral Air Force Station søndag (9. februar) kl. 11:03 kl. EST (0403 GMT den 10. februar). Den veteran-løfteraket fløj i en unik konfiguration med en 13-fod bred (4 meter) fairing og en enkelt solid raketforstærker.
Solar Orbiter adskiltes fra raketten som planlagt 53 minutter efter liftoff. Og få minutter senere havde missionsteamet etableret kommunikation med rumfartøjet. Så denne lancering, det første af året for ULA, så ud til at svømme.
#SolarOrbiter - vi hører dig! Vi har erhvervelse af signal. Vores nye Norica-sporingsstation er låst til #SolarOrbiter. Transmission kommer højt og tydeligt. # AOS✅ # LoudAndClear〰️ # Estrack📡 pic.twitter.com/vLRmHBc113Februar 10, 2020
Billede 1 af 6
Billede 2 af 6
Billede 3 af 6
Billede 4 af 6
Billede 5 af 6
Billede 6 af 6
Solar Orbiter er et samarbejde mellem Det Europæiske Rumorganisation (ESA) og NASA. Missionen forventes at returnere hidtil usete data og billeder såvel som vores første syn på solens polare områder, og teamet af mennesker bag det er begejstrede.
"Hver gang du lancerer noget, er det utroligt spændende," fortalte Günther Hasinger, ESAs videnskabsdirektør, Space.com. "Den største lettelse kommer, når du ser lyset fra raketten og derefter når lydbølgerne rammer dig."
”Denne mission er sådan en skat og vigtig for videnskaben, vi ønsker alle, at det skal gå godt,” tilføjede han.
Forskere foreslog først denne mission for over to årtier siden, i 1999. ESA-embedsmænd planlagde oprindeligt, at missionen lancerede engang mellem 2008 og 2013. Imidlertid forsinkede i sidste ende tekniske lanceringer til 2020.
"Det termiske beskyttelsessystem til rumfartøjet har været en [af få] udfordringer," sagde César García, Solar Orbiter-projektleder hos ESA.
I årenes løb har teknologiudviklingen gjort det muligt for teamet at bedre beskytte rumfartøjet og dets pakke med ultrafølsomme instrumenter. For at forblive køligt har håndværket en 324 lb. (150 kg) varmeskjold, der er bygget til at modstå temperaturer op til 970 grader Fahrenheit (520 grader Celsius), sagde Hasing.
"Solar Orbiter vil gå ind i denne region, der er omtrent så varm som en pizzaovn," sagde han. "Det har et meget indviklet varmeskjold, der holder det sikkert fra solen, med disse små keglehuller, der åbnes, når vi vil se på solen, men derefter lukkes, fordi instrumenterne er så følsomme."
Varmeskjoldet ligner en sandwich, der består af mange lag titanfolie. Og denne folie (sammen med dele af rumfartøjet) er belagt med et specielt materiale kaldet SolarBlack, der blev oprettet til Solar Orbiter. Fremstillet af calciumphosphat (det samme materiale som menneskelig knogle), er overtrækket også blevet brugt til at hjælpe protesebinding med menneskelig knogle, hvilket reducerer risikoen for afvisning.
Den knoglebaserede belægning, der dækker en stor del af rumfartøjet, har stabile termiske egenskaber, er elektrisk ledende og vil ikke slukke af i løbet af missionen. García sagde, at hvidt er et typisk farvevalg til rumfartøjsbelægninger, fordi det afspejler solens stråler utroligt godt. Desværre har det en stor ulempe: den hvide farve bliver mørkere med tiden, da den udsættes for ultraviolet stråling. Dette ændrer rumfartøjets termiske egenskaber markant og kan påvirke dets instrumenter negativt.
Holdet kalder uofficielt Solar Orbiter "Blackbird" som et nik til dets specielle termiske beskyttelsessystem.
En anden udfordring var at sikre, at de indbyggede instrumenter ikke forstyrrer magnetfeltmålinger, som rumfartøjet vil tage. Renlighed er endnu en udfordring, ifølge García.
Han fortalte Space.com, at instrumenterne er følsomme over for molekylær kontaminering, og at enhver form for rest, støvpartikler eller omstrejfede hår kan stave katastrofe for den videnskab, der forventes af disse instrumenter. García forklarede også, at rumfartøjet også er følsomt over for vanddamp. Faktisk vil håndværkets følsomme teleskoper ikke tænde et stykke tid, så enhver resterende vanddamp, der dannedes under lanceringen, vil fordampe.
Under en nyhedsbriefing før dagen før fredag (7. februar) sagde García, at rumfartøjet var renere, end det var nødvendigt for at instrumenterne skulle fungere som forventet. "Dette er det reneste rumfartøj, der nogensinde er lanceret," fortalte han Space.com.
ESA leder Solar Orbiter-missionen, hvor NASA betaler for lanceringskøretøjet og et af de 10 instrumenter om bord. NASAs samlede monetære bidrag til missionen er ca. 386 millioner dollars, hvor ESA bidrager med $ 877 millioner ud af de samlede samlede omkostninger på omkring 1,5 milliarder dollars. (García fortalte Space.com, at de deltagende forskningsinstitutioner og universiteter ikke var forpligtet til at oplyse, hvor meget hvert af de enkelte instrumenter koster.)
Solar Orbiter var designet til at studere solen tæt på. Dets hovedmål er at besvare spørgsmålet: Hvordan skaber og styrer solen heliosfæren - den enorme beskyttende boble, der omgiver vores solsystem - og hvorfor ændrer den boblen sig over tid?
Forskere mener, at nøglen til at besvare dette spørgsmål ligger i solens polare områder. Solar Orbiter vil være det første rumfartøj til at forestille sig denne gådefulde region. "Vi mener, at dette område har nøglerne til at afsløre mysterierne i solens aktivitetscyklus," sagde Daniel Müller, ESAs Solar Orbiter-projektforsker, til Space.com.
"Solens magnetiske felt forårsager alle de effekter, vi ser," tilføjede han. Solar Orbiter forbinder det, der foregår ved solen, med det, der sker ude i heliosfæren i hidtil uset detalje, har medlemmer af missionsteamet sagt.
Sondens målinger vil hjælpe med at etablere et årsag-og-virkningsforhold til hvad der sker på solen, og hvad vi observerer i miljøet i nærheden af Jorden, fortalte Sam Solanki, direktør for Max Planck-instituttet for solsystemundersøgelser i Tyskland, til Space.com .
"Det er et vidunderligt kompliment til Parker Solar Probe, der tager in situ-foranstaltninger, men ikke kan se hele billedet," sagde Solanki og henviste til en rekordstor NASA-sonde, der blev lanceret i august 2018.
Det første gode kig på solens poler kommer først inden 2025, hvor Solar Orbiter når en bane på 17 grader over det ekliptiske plan - hvor Jorden og resten af planeterne går i bane. Rumfartøjet opnår dette udsigtspunkt via tyngdekraftsassistente fluebys fra Venus, hvilket vil øge dens hældning.
Solar Orbiters stejleste udsigtspunkt, 33 grader over ekliptikken, kommer ikke før i 2029, hvor rumfartøjet kommer godt ind i en forventet udvidet mission (som skulle starte i december 2026). Denne vinkel giver de bedste billeder af solens polære regioner, selvom rumfartøjet gennem missionen stråler hidtil usete data om disse regioner, der aldrig før blev set.
Men indtil videre vil Solar Orbiter sejle mod solen og afslutte et par pass af Venus på vej til at studere vores stjerne på tæt hold. Indledende videnskabsmålinger forventes allerede i maj med fuld videnskabsoperationer, der begynder i november 2021, når håndværkets billedkameraer kommer online.
- De største missioner til solen
- Sådan fungerer solens magnetfelt (infographic)
- Hvad er der i solen? En stjernetur indefra og ud
Redaktørens note: Denne historie blev opdateret kl. 12:10 EST den 10. februar med nyheder om rumskibsseparation og etablering af kommunikation med Solar Orbiter.
