Solar Dynamics Observatory har en helioseismisk og magnetisk billeddannelse (HMI), en atmosfærisk billeddannelsesforsamling (AIA), en ekstrem ultraviolet variabilitetseksperiment (EVE), samt solpaneler og antenner med høj forstærkning.
(Billede: © NASA.)
Solar Dynamics Observatory er et NASA-rumfartøj, der blev lanceret i 2010, i tide til at fange solfleks og solaktivitet på sit højeste sted i 2013 som en del af solens 11-årige cyklus. Satellitten registrerer kontinuerligt high-definition synspunkter af solens atmosfære i detaljer, der aldrig er set før.
Ud over blot at observere solen bruger NASA dette observatorium til at blive bedre til at forudsige solaktivitet. SDO sigter mod at give indsigt i strukturen i solens magnetiske felt, samt hvordan energi overføres fra solen til rummet.
Indtil videre har SDO erobret synspunkter i høj opløsning af solbrændinger, leveret mere information om forudsigelse af magnetisk aktivitet og endda fanget to planeter - Venus og Mercury - der går over solens flade (set fra Jords perspektiv).
En IMAX-visning
SDO er den første af NASAs Living With a Star-program sonder. Solen er en uvurderlig kilde til energi og varme for planeten; dog kan dens variation på et tidspunkt forårsage problemer. En stor solstorm har f.eks. Kapacitet til at slå elektriske ledninger eller kommunikationssatellitter ud. Programmets hovedmål er derfor at forstå, hvorfor solens energi varierer, og hvordan den kan påvirke Jorden.
Et instrument ombord er den atmosfæriske billeddannelsesforsamling, der kan optage billeder af solen i IMAX-opløsning. Med high-definition-billeder tilgængelige i de fleste af de 10 tilgængelige bølgelængder hvert 10. sekund giver det forskere mulighed for at holde øje med koronaen og se ændringer - uanset hvilken temperatur. De kontinuerlige observationer forventedes at give mere information om årsagerne til solbrande og koronale udbrud.
De andre instrumenter er Helioseismic og Magnetic Imager, der kan spore elektriske strømme og magnetisk aktivitet i koronaen, og Extreme Ultraviolet Variability Experiment, der overvåger ultraviolette solemissioner.
Rumfartøjet havde oprindeligt en fem-årig levetid, men har varet mere end en 11-årig solcyklus og var stadig godt i midten af 2018.
Start og første år i rummet
SDO kostede $ 850 millioner til at konstruere og lancere. Satellitten blev loftet ind i rummet 11. februar 2010 ombord på en Atlas V-raket fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida. Derefter blev satellitten placeret i en skrå geosynkron bane, der sporer en sti-otte sti hver dag over Jorden, når den ser solen.
"SDO's skrå geosynkrone bane blev valgt for at tillade kontinuerlige observationer af solen og muliggøre dets usædvanlige høje datahastighed ved hjælp af en enkelt dedikeret jordstation," siger webstedet Solar Dynamics Observatory.
Controllers var forbløffet over hvad SDO producerede i sit første observationsår, især over synene på solens korona. Normalt er den del af solen bedst synlig under formørkelser, men med SDO var forskerne i stand til at se, hvad korona gjorde fra dens spids til solens overflade.
"Videnskaben løber virkelig op, og det er meget spændende at finde ud af alle instrumenterne," sagde Phil Chamberlin, SDO-stedfortræder projektforsker ved Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md., Til Space.com i 2011.
Missionen har bestemt overskredet mine forventninger indtil videre - og mine forventninger var høje til at begynde med. "
Solmaksimum, Venus og 'tornadoer'
Da solen bevægede sig mod solmaksimum (når solaktiviteten er højest) i 2013, begyndte SDOs kapaciteter virkelig at skinne for astronomer. En majssoleflam blev fanget i høj opløsning, med billeder i flere bølgelængder, der viser omfanget af det prominente udbrud. Opblussen blev dog betragtet som mellemstor, hvilket betyder, at der kunne komme mere spektakulære udbrud foran kameraerne.
Med SDOs øje på solen kunne alt, hvad der passerer foran den, også blive fanget af kameraet. Et bemærkelsesværdigt eksempel var Venus, der transiterede over solen (fra Jordens perspektiv) 5-6 juni 2012. Begivenheden er forudsigelig, men ekstremt sjælden; den sidste transit før var i 2004, men den næste finder ikke sted før i 2117. I 2016 fangede SDO også Merkur hen over solens flade. Den næste transit finder sted den 11. november 2019.
I 2016 fangede SDO et "tornado" i solenergi, der var fem gange bredere end Jorden, og bevægede sig over solens overflade - både i billeder og i video. På det tidspunkt sagde NASA, at dette sandsynligvis var første gang, der blev fanget en video af aktiviteten.
Soltornadoen blev formet af solens magnetfelt; tornadoer på Jorden forekommer derimod på grund af vindaktivitet. Det bevægede sig også meget hurtigere; forskere vurderede, at solens tornado hvirvlede rundt op til 186.000 km / h (300.000 km / t), mens en jordstorm typisk ikke går hurtigere end omkring 300 km / h (483 km / t).
Flere af disse plasma-tornadoer er blevet fanget af SDO, såsom en, der fandt sted i slutningen af 2015. At observere begivenheder som dette giver forskere mere indsigt i de underliggende mekanismer for solens plasmaproduktion.
Langsigtede observationer
SDOs langsigtede observationer af solen viser også videnskabsmænd, når noget andet sker. For eksempel var der i juni 2011 en koronal masseudsprøjtning, der sprøjte ud en enorm mængde plasma eller overophedet gas. Forskere offentliggjorde i 2014 resultater, der sagde, at de observerede plasmasplitningen i "fingre" af stof på en lignende måde, der er blevet observeret i Crab Nebula, en supernova-rest. Dette var en usædvanlig mulighed for at studere det, der er kendt som Rayleigh-Taylor-fænomenet i stor skala.
Også i 2014 observerede videnskabsmænd magnetfeltlinjer, der sløjfer og forårsager et udbrud i solens atmosfære. De højopløsningsoptagelser, der blev taget af SDO, bekræftede en teori, der var blevet holdt i årevis. Disse slags observationer vil gøre det lettere at forudsige, hvor store blusser forekommer, hvilket bedre kunne beskytte infrastrukturen på Jorden, sagde forskere på det tidspunkt.
SDO gennemgik kortvarigt et svigt i 2016, da det ikke straks kom tilbage i videnskabstilstand efter at have set månen passere foran solen den 2. august. NASA gendannede rumfartøjets instrumenter inden for en uge. Samme år fangede SDO også optagelser af et "koronalt hul" (et område med mindre tæt materiale) i solens atmosfære,
I 2017 frigav NASA en video, der viser syv års solfleksobservationer fra SDO. Samme år deltog SDO i observationer af den samlede solformørkelse, der fejede over De Forenede Stater i august. SDO tager regelmæssigt billeder af alle solformørkelser, den ser, inklusive en delvis i oktober 2017 og en total formørkelse på sin lancerings fødselsdag den 11. februar 2018.
Den 6. september 2017 viste solen, at den stadig kunne sende store solbrændere, selv når det ikke er ved høj aktivitet. Den stram ud af en X9.3-fakkel, den stærkeste siden 2006. I november så SDO også et cirkulært glødetråd - en sky af ladede partikler, der normalt vises som en langstrakt streng. NASA sagde, at fundet ikke var videnskabeligt bemærkelsesværdigt, men stadig interessant, da det er et sjældent syn.
SDO havde en populær kyllingemaske kaldet Camilla Corona SDO, der regelmæssigt deltog i NASA Social events og endda engang tog en ballon tur til kanten af rummet. Maskotten blev overført til mere almindeligt PR-arbejde i 2013.
