Wschód słońca w Szwecji: obserwatorium słoneczne w helowym balonie
Dnia 8 czerwca z Centrum Kosmicznego Esrange w Kirunie, Szwecja, wystrzelono obserwatorium słoneczne "Sunrise" (wschód słońca). Gigantyczny balon helowy, zawierający około 1 mln metrów sześciennych gazu, niesie teraz największy teleskop słoneczny, jaki dotąd opuścił powierzchnię Ziemi. Obserwatorium będzie krążyć nad biegunem północnym, gdzie latem Słońce nie zachodzi. Tam ma zebrać bardzo dokładne informacje na temat pól magnetycznych atmosfery słonecznej. Przez kilka najbliższych dni balon - przesuwany przez wiatry polarne na zachód, nad Północnym Atlantykiem, Grenlandią i Kanadą, na wysokości 37 km n.p.m. - będzie nieustannie monitorować Słońce. Jedną z zalet obserwatorium Sunrise jest możliwość prowadzenia obserwacji z poziomu stratosfery (warstwy atmosfery na wysokości od 10 do 50 km powyżej powierzchni Ziemi), a więc poza najbardziej niespokojną, niższą warstwą atmosfery. "Nie tylko balon sprawia, że Sunrise jest czymś wyjątkowym" - powiedział Peter Barthol z Instytutu Badań nad Układem Słonecznym im. Maxa Plancka w Niemczech. Naukowcy są przekonani, że Sunrise pozwoli obserwować powierzchnię Słońca z dokładnością, jakiej dotąd nie udało się uzyskać za pomocą teleskopów naziemnych czy sond kosmicznych. "Oczekujemy, że Sunrise pozwoli zobaczyć drobną strukturę powierzchni Słońca oraz rozłożenie [jego] pól magnetycznych z rozdzielczością do 35 kilometrów" - dodaje Sami Solanki, lider misji Sunrise. Rozdzielczość, jaką oferuje ten teleskop - wyjaśniają naukowcy - można porównać z możliwością zobaczenia monety jednozłotowej z odległości 100 km. Lekki teleskop wyposażony jest w lustro o średnicy jednego metra. Gondola Sunrise zawiera także szereg układów regulujących i stabilizujących instrument optyczny podczas lotu: (oprócz szybkiego "lustra sterującego"); spektrograf polarymetryczny Sunrise (SUPOS) do precyzyjnych, widmowych pomiarów spolaryzowanego światła; urządzenie nazwane Sunrise Filter Imager (SUFI) do tworzenia wysokiej rozdzielczości obrazów w spektrum widzialnym i ultrafioletowym (UV); oraz magnetograf (ochrzczony "IMaX") tworzący dwuwymiarowe mapy pełnego wektora słonecznego pola magnetycznego. Ponadto obserwatorium wyposażono w panele słoneczne, balast i poduszki do lądowania. Obserwatorium Sunrise podróżowało przez tropopauzę (granicę pomiędzy troposferą a stratosferą, mniej więcej na wysokości 10 km n.p.m.) z prędkością około 15 km/h. Urządzenie narażone jest na bardzo niskie temperatury (około -45°C). Aby chronić sprzęt pokryto go specjalną warstwą ochronną z folii polietylenowej, która osłania instrumenty przed zimnem a jednocześnie pozwala im oddawać ciepło. Naukowcy monitorujący dane spływające z Sunrise koncentrować się będą na zbieraniu informacji o drobnej strukturze i dynamice pola magnetycznego w atmosferze słonecznej. Umożliwią one zyskanie wartościowych wiadomości o zjawiskach zachodzących na Słońcu takich jak plamy czy wiatr słoneczny. Według liderów projektu: "Pole magnetyczne jest źródłem działalności słonecznej; oddziałuje na środowisko przestrzeni okołoziemskiej i powoduje wahania irradiancji słonecznej, co może być motorem długofalowych zmian klimatu na Ziemi". Wyjaśniają, że pole magnetyczne w fotosferze słonecznej tworzy miejsca intensywnej koncentracji, które mają zasadnicze znaczenie dla dynamiki i energetyki całej atmosfery słonecznej. "Takiej skali przestrzennej nie sposób badać systematycznie z powierzchni Ziemi ze względu na zniekształcenia obrazu wynikające z turbulencji w niższej warstwie atmosfery ziemskiej" - mówią naukowcy. "Balonowe obserwatorium Sunrise będzie pierwszym, które umożliwi pomiar magnetycznej struktury atmosfery Słońca w jej własnej skali przestrzenno-czasowej." W ciągu pierwszych godzin lotu obserwatorium przesyłało dane do Centrum Kosmicznego Esrange. Przez resztę misji dane będą zapisywane w systemie pokładowym do późniejszej analizy. Pod koniec tego tygodnia obserwatorium Sunrise wróci na Ziemię, w północnej Kanadzie, na spadochronie. Przygotowania do tej tygodniowej misji trwały sześć lat. Jest to pierwszy balonowy lot w stratosferze, w ciągu którego obserwatorium zgromadzi dane, aby naukowcy mogli następnie analizować region spektralny UV z dokładnością do 220 nanometrów. Takiej rozdzielczości nie można obecnie uzyskać korzystając z instrumentów naziemnych. Partnerzy projektu ufają, że misje Sunrise sprawią, iż obserwatorium stanie się "centralnym elementem przyszłych kosmicznych obserwacji Słońca". Partnerami projektu Sunrise, którym przewodniczy Instytut Badań nad Układem Słonecznym im. Maxa Plancka w Niemczech, są Instytut Heliofizyki im. Kiepenheuera we Freiburgu, Niemcy, Instituto de Astrofisica de Canarias w Hiszpanii, a także High Altitude Observatory, Lockheed-Martin Solar and Astrophysics Laboratory oraz NASA Columbia Scientific Ballooning Facility w USA.
Kraje
Niemcy, Szwecja, Stany Zjednoczone