Słońce jest motorem naszego Układu Słonecznego. Dlatego od zarania naszej cywilizacji znajduje się ono w obiektywie ludzkich zainteresowań. Jest najbliższym naszym gwiezdnym sąsiadem i dostarcza energii, która pozwala istnieć życiu na tej planecie. Ważne, abyśmy lepiej rozumieli, jak zachowuje się Słońce, ponieważ emitowane przez nie promieniowanie może mieć istotny wpływ na astronautów i satelity znajdujące się w kosmosie. W chwili obecnej trwa kilka misji, w które zaangażowane są NASA, ESA czy JAXA, a wszystko zaczęło się od…
Genesis (2001-04)
Genesis był pierwszym statkiem kosmicznym, który przechwycił próbkę wiatru słonecznego. Podczas misji wykonał on trwającą 3 lata rundę, w której pozyskiwał materiały i dane w stabilnym grawitacyjnie obszarze nazwanym punktem libracyjnym. Niestety statek zaliczył twarde lądowanie, po tym jak nie otworzył się spadochron. Jednak według NASA część próbki przetrwała. Dzięki niej „naukowcy znaleźli dowody na to, że Ziemia prawdopodobnie powstała z innych materiałów mgławicy słonecznej niż te, które stworzyły słońce” – mogliśmy przeczytać w oświadczeniu NASA.
Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) (od 1995)
SOHO to misja kooperacyjna pomiędzy ESA i NASA w celu badania Słońca – od jego jądra, aż po wiatr słoneczny. Rozpoczęła się 2 grudnia 1995 roku i miała trwać 3 lata, ale żywotność jest stale przedłużana ze względu na ciągłe sukcesy. Główny kierunek obserwacji objął dwa 11-letnie cykle słoneczne. Do tego lepsze poznanie struktury słońca pomaga naukowcom w lepszym przewidywaniu wybuchów na Słońcu.
Hinode (od 2006)
Japoński satelita Hinode (znany również jako Solar-B) skupia się na słonecznej koronie, niezwykle gorącej górnej atmosferze Słońca. Naukowcy wciąż nie są pewni, dlaczego korona (której temperaturę liczy się w milionach stopni Celsjusza) jest o wiele cieplejsza niż najniższa warstwa słońca – fotosfera (około 5500oC). Naukowcy mają nadzieję – jak możemy znaleźć w materiałach JAXA – „na lepsze zrozumienie mechanizmów wybuchów słonecznych, co z kolej pomoże przewidzieć, w jaki sposób zdarzenia na Słońcu wpływają na Ziemię”.
Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) (od 2006)
STEREO składa się z dwóch sond – STEREO-Ahead (która znajduje się pomiędzy Ziemią a Słońcem) i STEREO-Behind (pozostający w tyle za Ziemią, i trochę dalej od Słońca niż Ziemia). Jej główne osiągnięcie to pokazanie trójwymiarowej struktury koronalnych wyrzutów masy oraz w jaki sposób materia i energia przepływają w dolnej koronie oraz ośrodku międzyplanetarnym.
Misja nadal działa mimo zakończenia projektu. Komunikacja z STEREO-B została utracona 1 października 2014 roku z powodu „wielu anomalii sprzętowych”. W 2016 roku agencja ponownie otrzymała krótką wiadomość z sondy, ale od tamtej pory nie ma z nią już kontaktu.
Interface Region Imaging Spectrograph (od 2013)
IRIS koncentruje się na najniższych poziomach atmosfery słonecznej, aby znaleźć odpowiedź dlaczego chromosfera Słońca osiąga temperaturą znacznie mniejszą od jego korony. Misja skupia się na tak zwanej warstwie przejściowej, gdzie może kryć się rozwiązanie zawarte w procesach w niej zachodzących. Sonda także zbiera informacje, jak materiał słoneczny porusza się przez Słońce. Wspomniana warstwa wysyła materiał słoneczny do korony i wiatru słonecznego, a także jest odpowiedzialna za większość promieniowania ultrafioletowego, które dociera na Ziemię. W 2016 roku IRIS stwierdził, że „bomby” słoneczne ogrzewają górną atmosferę, co może pomóc wyjaśnić, dlaczego korona jest tak gorąca.
Parker Solar Probe (od 2018)
Sonda Słoneczna Parker wystartowała w sierpniu 2018 roku i zapowiada się jako jedna z najciekawszych misji NASA w ostatnich latach. Misja badająca ogólnie atmosferę Słońca trwać będzie aż 7 lat. Lepsze rozumienie dynamicznych warunków naszej gwiazdy, pozwoli na lepsze przewidywanie i reagowanie na to, jak owe zmiany wpływają na Ziemię oraz resztę Układu Słonecznego.
W trakcie jej realizacji pojawi się ona kilka razy w kontekście – „naj” lub „pierwsza”. Przede wszystkim zbliży się ona do Słońca najbliżej ze wszystkich swoich poprzedniczek. W najbliższym podejściu będzie znajdować się ona zaledwie 6,2 milionów kilometrów od korony (poprzednio najbliżej była misja Helios 2 w odległości 43,4 mln km). Jest również najszybszym obiektem stworzonym przez człowieka. Zbliżając się do Słońca rozwinie prędkość 700 000 kilometrów na godzinę. Według NASA przy tej prędkości można byłoby podróżować z Filadelfii do Waszyngton w czasie około… 1 sekundy. Jest to także pierwszy statek NASA, który został nazwany imieniem żyjącej osoby – astrofizyka Eugene’a Parkera.
Ciekawostką jest, że NASA umieściła na małym dysku pamięci nazwiska 1.1 miliona osób, które odpowiedziały na jej zapytanie o dołączenie do przygody w centrum naszego Układu Słonecznego.
Solar Orbiter (od 2020)
Solar Orbiter to najnowsza misja ESA dedykowana Słońcu. Jej celem jest zbadanie, w jaki sposób Słońce tworzy heliosferę, wiatr słoneczny, cząstki energetyczne i inne emisje pochodzące z naszej rodzimej gwiazdy. W oświadczeniu ESA możemy przeczytać, że „bycie blisko Słońca pozwala obserwować cechy jego powierzchni i sprawdzać, jaki jest ich związek z heliosferą w znacznie lepszy sposób niż dzięki punktom obserwacyjnym znajdującym się w pobliżu Ziemi”. Ponadto obserwacja biegunów słonecznych pomoże nam zrozumieć, w jaki sposób działają procesy generujące pole magnetyczne Słońca.
* * *
Badanie Słońca z pewnością będzie trwało jeszcze długo, a możliwe, że nigdy nie odkryje nam ono wszystkich swoich tajemnic. Mówiąc o najważniejszych bieżących misjach nie można zapomnieć o zakończonych projektach jak Ulysses, która jako połączona misja ESA i NASA przez 18 lat krążyła wokół biegunów Słońca odkrywając po raz pierwszy trójwymiarowy charakter promieniowania kosmicznego czy Yohkog (1991-2001) oraz TRACE (1998-2010). W 2019 roku również Indie włączyły się do badania Słońca uruchamiając swoją pierwszą misję Aditya-1, dedykowaną głównie słonecznej koronie.
Grafika: NASA