A Nap közelében
(Rovat: A Nap és bolygótestvéreink, Űrcsillagászat Európában - 2020.06.24 07:15.)

Az ESA Solar Orbiter szondája június 15-én először közelítette meg a Napot: egyelőre csak 77 millió kilométerre jutott csillagunk közelébe.

A februárban indított szonda első perihélium-átmenetét követő héten a szakemberek ellenőrizték a Solar Orbiter tíz tudományos műszerének, köztük a hat távcsőnek a működését, amelyek egymással összehangoltan figyelik a Napot. Soha nem készített még űrszonda ilyen közelről – fél csillagászati egység távolságból – képeket a Napról; a projekt vezetője szerint az első közeli felvételeket várhatóan július közepén hozzák nyilvánosságra. Bár földi műszerekkel készültek már jobb felbontású képek is a Napról, például idén a Hawaii-szigeteken működő, 4 méter tükörátmérőjű naptávcsővel, azonban a Solar Orbiter a Föld felszínéről nem észlelhető hullámhosszakon is dolgozik. A NASA 2018-ban indított Parker Solar Probe szondája közelebbről is végzett már megfigyeléseket, de az amerikai szondán nincsenek képalkotó berendezések.

Az ESA Solar Orbiter szondája első perihélium-átmenete idején 77 millió kilométerre közelítette meg a Napot. (Fantáziarajz:: ESA / ATG medialab)

Az ESA projektvezetője elmondta, hogy a Solar Orbiter UV-távcsövének ugyanakkora a térbeli felbontóképessége, mint a NASA SDO (Solar Dynamics Observatory) szondájáé, viszont utóbbi geoszinkron pályán dolgozik, ezért az ESA szondája perihélium idején kétszer részletesebb képeket fog készíteni. Az első perihélium-átmenet során a megfigyelések fő célja a műszerek megfelelő működésének ellenérzése volt. A kutatók elsősorban arra kíváncsiak, milyen mértékben tudják összehangolni a szonda távcsöveinek működését, illetve az összehangolt működésnek köszönhetően milyen új eredményekre számíthatnak a jövőben. Egyúttal a szonda pályája mentén uralkodó fizikai viszonyokra is kíváncsiak, elsősorban a mágneses térre és a napszél viselkedésére.

Egy képkocka a Solar Orbiter júniusi napközelségét bemutató animációból. (Forrás: ESA / ATG medialab)

A június 15-i napközelséggel befejeződött a Solar Orbiter beüzemelésének és ellenőrzésének időszaka, és elkezdődött a pálya 2021. novemberig tartó beállítása. Eközben 2021 elején ismét áthalad pályája perihéliumán. 2021 novembere után kezdődnek a tényleges, „éles” tudományos megfigyelések, ebben az időszakában az első perihélium-átmenete 2022 elején lesz, 48 millió kilométerre a Naptól, a későbbi perihéliumok során viszont még közelebb merészkedik, akár 42 millió kilométerre is meg fogja közelíteni a Napot, vagyis a Merkúr perihéliumánál is közelebb jut.

Ezután a Solar Orbiter irányítói a Vénusz gravitációs hatását kihasználva fokozatosan kibillentik az űrszonda pályáját az ekliptika síkjából, így a későbbiekben a Nap pólusvidékét is meg tudja vizsgálni. A poláris vidékek aktivitásának tanulmányozása azért fontos, mert az ott végzett mérések segítenek pontosabban megérteni a Nap mágneses terének szerkezetét és viselkedését, azon keresztül pedig a napszél tulajdonságait.

A Solar Orbiter Nap körüli pályája az elkövetkező évtizedben. A pálya 2021 novemberéig tartó beállítása során kétszer elrepül a Vénusz, és egyszer a Föld mellett. Az ezután kezdődő tudományos megfigyelések időszakában az első napközelsége 2022-ben lesz, amikor már a Nap–Föld távolság egyharmadán belülre jut. A pályát úgy állítják be, hogy rezonanciában legyen a Vénuszéval, vagyis többször megközelítse a bolygót, minden egyes találkozás során megnövelve pályahajlását. Várhatóan a Vénusz 2025-ös megközelítése már 17 fokra növeli pályája inklinációját, ami a küldetés meghosszabbítása esetén 33 fokig növelhető, ami már jó rálátást biztosít a poláris vidékekre. (Teljes animáció: ESA / ATG medialab)

A mostani perihélium-átmenete után a Solar Orbiter mintegy 134 millió km távolságban jár a Földtől, ezért körülbelül egy hétbe telik, mire a malargüe-i (Argentína) 35 méteres követőantennával letöltik a készített felvételeket és a mérési adatokat. Feldolgozásuk után teszik közzé a képeket, a további mérések eredményét viszont csak később publikálják, miután az összes szenzort gondosan kalibrálták. A földi vevőantenna naponta mintegy kilenc órán keresztül látja a szondát, ezt az időszakot tudják az adatok letöltésére használni, emellett a nagy távolság is lassítja az adattovábbítást. A szonda fedélzetén nagy mennyiségű adatot tudnak tárolni, így lesznek olyan helyzetek is, amikor a perihéliumban végzett mérések adatait csak akkor töltik le, amikor a szonda közelebb kerül a Földhöz, lehetővé téve a gyorsabb adatátvitelt. Kedvezőtlen esetben több hónapot is várni kell majd az adatok megérkezésére.