SOHO: Spionerer på solen

En kunstner

Et kunstners indtryk af rumfartøjet SOHO. (Billedkredit: NASA / ESA / Alex Lutkus)





Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) er en satellit, der holder øje med solens aktivitet. Det er en fælles mission mellem NASA og European Space Agency og har været i drift i mere end 20 år.

Mens han så solens aktivitet, har SOHO frembragt nogle opdagelser om, hvordan solen fungerer. Ifølge ESA omfatter dets vigtigste opdagelser at finde komplicerede gasstrømme under solens synlige overflade samt sporing af hyppige ændringer i magnetfelter.

Forskere var tæt på at miste rumfartøjet i juni 1998, mindre end tre år efter opsendelsen, efter en rutinemæssig gyroskopkalibrering. SOHO var i den forkerte position for at modtage kommunikation fra Jorden og reagerede ikke på kommandoer.



Det tog cirka tre måneder at komme sig, og rumfartøjet mistede to gyroskoper som følge heraf. Så mislykkedes SOHOs sidste gyroskop, hvilket tvang missionsledere til at udvikle en ny måde at holde SOHO stabil på.

SOHO er også et værktøj til at opdage kometer, selvom det ikke var designet til at gøre det. I november 2012 havde satellitten opdaget omkring 2.400 kometer, med nye (i gennemsnit) fundet cirka en gang hver 2,6 dag. Mange af disse kometer blev opdaget af amatørastronomer, der downloadede billeder fra SOHO -webstedet.

ESA / NASA



ESA/NASAs Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) markerede sit 20 -års jubilæum i december 2015. Dette billede, der består af to billeder fra 2002, viser en enorm koronal masseudstødning og blev udvalgt af besøgende på SOHOs websted som vinder af SOHO -fødselsdagen billedkonkurrence.(Billedkredit: ESA / NASA / SOHO)

Langsigtet kig på solen

Solens energi holder jordboere i live, men den sikkerhed kommer med en pris. Solen - selvom den er en relativt stabil stjerne efter himmelsk standard - er en aktiv kugle af gas. Udbrud fra solens overflade strømmer ofte mod Jorden.

Milde udbrud kan forårsage auroras , og mere voldelige udbrud kan forstyrre satellitkommunikation og elnet. Et berygtet eksempel var en massiv blackout i Quebec i 1989, som skete efter et soludbrud.



ESA, i partnerskab med NASA og flere forskningsinstitutioner, var interesseret i at opsende et rumfartøj, der hele tiden kunne holde øje med solen. Målet var at bedre forudsige 'rumvejr' og at forstå mere om, hvordan solen fungerer.

Forskere ville placere $ 1,27 milliarder dollars SOHO i en kredsløb omkring Lagrange L1 -punkt - et område i rummet, hvor solens og jordens tyngdekraft balancerer hinanden.

SOHO lancerede 2. december 1995 fra Cape Canaveral og kørte på en Atlas II -raket. Cirka to timer efter opsendelsen satte rakettens øverste etape SOHO i en overførselsbane. Det tog fire måneder for satellitten at nå frem til sin destination, som er cirka 1,5 millioner kilometer fra Jorden.

Interessante seværdigheder kom fra SOHO i de første par uger af operationerne. Selvom SOHO lancerede på et stille tidspunkt i solens cyklus af solpletaktivitet, opdagede rumfartøjet emissionsstråler, der stammer fra solen i foråret 1996.

'SOHOs forskere er imponeret over den kraftige handling, som de ser foregå hver dag, fordi solen er i den mest støjsvage fase af sin 11-årige aktivitetscyklus,' skrev ESA i en Maj 1996 presseopdatering .

'For jordbaserede observatorier fremstår [solen] ekstremt rolig lige nu. De tidlige indikationer på SOHO's præstation retfærdiggør rigeligt oprettelsen af ​​et sungazing rumfartøj. '

'Ulykkeligt' tab af SOHO

I juni 1998 var SOHO lige i begyndelsen af ​​sin udvidede mission, da den i ord fra et review board , 'en katastrofal hændelsesfølge' førte til, at controllere mistede styr på rumfartøjet efter en rutinemæssig gyroskopkalibrering.

SOHO oplevede et 'tab af holdningskontrol, efterfølgende tab af telemetri og tab af strøm og termisk kontrol,' sagde bestyrelsen. Dette betød, at folk på jorden ikke kunne kontrollere SOHO og ikke kunne få oplysninger om dens status. Værre var det, at rumfartøjet snurrede på en sådan måde, at det blev opvarmet ujævnt; også kunne SOHOs solpaneler ikke genoplade batterierne.

Bekymrede controllere brugte en måned på at sende signaler til rumfartøjet og forgæves vente på et svar. I juli fandt de SOHO ved hjælp af en stort radioteleskop i Arecibo, Puerto Rico . Radaren ekkoer fra SOHO viste, at rumfartøjet drejede.

'Set i bakspejlet ved missionsexperter, at SOHO drejede en gang hvert 53. sekund, med solpanelerne kantet mod solen,' NASA senere skrev i en pressemeddelelse.

'Det var de værst tænkelige betingelser for at modtage strøm fra sollys. Instrumenter på siden af ​​rumfartøjet mod solen blev bagt, mens andre på den skyggefulde side mistede varme til dybt rum. '

Genopretning af rumfartøjet

Heldigvis for controllere ændrede SOHOs position i forhold til solen sig lidt hver dag, da rumfartøjet kredsede om Jordens nærmeste stjerne. Den 3. august 1998 ringede SOHO tilbage til Jorden, da nok sollys krydsede rumfartøjets solpaneler.

Kontrollerne optøede forsigtigt SOHOs frosne brændstof inde i thrusterne og genopladede batterierne. I midten af ​​september pegede SOHO igen i den rigtige retning. To af de tre gyroskoper havde mislykkedes, men resten af ​​dets instrumenter syntes at være fine.

Den 21. december 1998 brød det sidste gyroskop imidlertid. Controllere brugte hydrazinbrændstof i thrusterne for at holde SOHO peget i den rigtige retning, men de brugte ganske lidt af det - i gennemsnit 7 kilo (7 kilo) om ugen.

I januar ændrede SOHO -controllere rumfartøjets software, så det kunne fungere uden gyroskoper og bruge andre værktøjer på rumfartøjet til at finde ud af dets holdning. Dette reducerede brændstofforbruget og tillod normale observationer at fortsætte.

SOHO havde 396 lbs. (180 kg) brændstof tilbage, da gyroskopet mislykkedes. Det faldt til 326 lbs. (148 kg), da den nye software var på plads.

SOHO opdagelser

Fem år efter SOHOs lancering ændrede det allerede vores syn på, hvordan solen fungerede. I 2001 meddelte ESA, at SOHO -forskere gav stormvagter en ekstra uges varsel om risici for udbrud. Et rumfartøjsinstrument kan se gennem solen til bagsiden, mens et andet kan mærke aktivitet gennem ultraviolette emissioner.

SOHO så også solen blive lysere, efterhånden som solpletaktiviteten steg, så gasstrømme viske under solens overflade og analyserede elementerne, der kom ud af 'solvinden' - den kontinuerlige strøm af partikler fra solen, der bløder ud i rummet.

Måske var dens vigtigste opdagelse at undersøge, hvordan koronale masseudstødninger (store mængder ioniseret gas) danner en rum 'motorvej', der sender energiske partikler gennem rummet. Jo mere vi ved om disse partikler, desto bedre er vi i stand til at beskytte astronauter og infrastruktur såsom strømnet.

Fordi SOHO har set solen så længe, ​​har astronomer været i stand til at se solen gennem mere end en af ​​dens 11-årige solpletcyklusser. Disse langsigtede observationer af solen har til formål at forbedre nøjagtigheden af ​​vejrudsigter i rummet.

Prikken i krydshårene er den 3.000. komet opdaget af NASA/European Space Agency Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), som set den 14. september 2015. Kometen blev spottet i SOHO-data af Worachate Boonplod i Thailand.

Prikken i krydshårene er den 3.000. komet opdaget af NASA/European Space Agency Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), som set den 14. september 2015. Kometen blev spottet i SOHO-data af Worachate Boonplod i Thailand.(Billedkredit: ESA / NASA / SOHO)

Korrigerende kometer og mere

Fordi så mange kometer er trukket mod solen, endte SOHO utilsigtet med at blive det et redskab til kometjægere . I september 2015 opdagede rumfartøjet sin 3.000. komet - hvilket gjorde det til langt den mest produktive kometopdager til dato. Mange af disse kometer er blevet set på billeder af amatører,

'Jeg er meget glad for at være en del af en stor milepæl for SOHOs kometprojekt,' amatør Worachate Boonplod fra Thailand, der opdagede den 3.000. komet, sagde i en erklæring dengang . 'Jeg vil gerne takke SOHO, ESA og NASA for at gøre denne mulighed mulig, herunder andre kometjægere, som jeg har lært meget af.'

Et af SOHOs mest berømte komet-jagtøjeblik kom omkring Thanksgiving i 2013. Rumfartøjet var på vagt til Comet ISON, som blev opdaget året før. Kometens størrelse, lysstyrke og nærhed af solen havde sky-watchers håb om, at ISON ville stille et spektakulært show sent i 2013.

Ak, deset gik i opløsning kort efter sit nærmeste pass af solen. Astronomer, der så med SOHO, var imidlertid forbløffede over at se stykkerne kort lysne, før de forsvandt igen. Senere analyse af billederne antydede (selvom forskere ikke er helt sikre), at lysstyrkeudbruddet kom fra sidste opløsning af kometen eller hjertet af kometen.

SOHO udfører naturligvis også solforskning. Blandt dens fund i 2015 var med til at forklare nogle forvirrende fund, som Voyager 1 lagde mærke til, da de forlod solsystemet i 2012. SOHO og andre rumfartøjer hjalp forklare ændringer i magnetfelt Voyager 1 opdaget , der syntes at skifte med ændringer i solvinden.

Yderligere ressourcer