Η αποστολή Proba-3 του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) κατόρθωσε ένα επιστημονικό και τεχνολογικό ορόσημο: δημιούργησε την πρώτη τεχνητή ολική έκλειψη Ηλίου στο Διάστημα. Δύο δορυφόροι σε σχηματισμό πέτυχαν έναν ακριβή συγχρονισμό, αποκαλύπτοντας για πρώτη φορά λεπτομερείς εικόνες της ηλιακής κορόνας – της εξωτερικής ατμόσφαιρας του Ήλιου – υπό συνθήκες που προηγουμένως μπορούσαν να επιτευχθούν μόνο κατά τη διάρκεια σπάνιων φυσικών εκλείψεων.
Η αποστολή βασίζεται σε έναν καινοτόμο σχεδιασμό: οι δορυφόροι Coronagraph και Occulter πετούν σε σχηματισμό, σε απόσταση 150 μέτρων μεταξύ τους, με απόλυτη ακρίβεια έως και του ενός χιλιοστού του μέτρου. Αυτό τους επιτρέπει να ευθυγραμμιστούν με τον Ήλιο, ώστε ο δίσκος του Occulter να καλύπτει πλήρως τον φωτεινό ηλιακό δίσκο για τον Coronagraph, δημιουργώντας μια τεχνητή έκλειψη που επιτρέπει την παρατήρηση της κορόνας χωρίς το εκτυφλωτικό φως του Ήλιου.
Η οπτική συσκευή ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun), η οποία αναπτύχθηκε υπό την ηγεσία του Centre Spatial de Liège στο Βέλγιο, είναι το κύριο επιστημονικό όργανο του Coronagraph. Όταν το άνοιγμά της καλύπτεται από τη σκιά του Occulter, καταγράφει εικόνες της κορόνας με υψηλή καθαρότητα, αποκαλύπτοντας λεπτομέρειες που δεν ήταν δυνατόν να παρατηρηθούν με παραδοσιακά επίγεια ή διαστημικά κορονογράφματα.
Οι εικόνες από τα πρώτα στάδια παρατήρησης προσφέρουν ένα δείγμα του πολύτιμου επιστημονικού υλικού που αναμένεται να προκύψει από την αποστολή. Η κορόνα αποτελεί το κλειδί για την κατανόηση φαινομένων όπως ο ηλιακός άνεμος και οι στεμματικές εκτινάξεις μάζας (CMEs) – τεράστιες εκρήξεις ηλιακού υλικού που μπορεί να επηρεάσουν σοβαρά τη Γη, προκαλώντας από εντυπωσιακά σέλαα μέχρι δυσλειτουργίες σε δορυφορικά και ηλεκτρικά δίκτυα, όπως συνέβη το Μάιο του 2024.
Ο Dietmar Pilz, Διευθυντής Τεχνολογίας, Μηχανικής και Ποιότητας της ESA, υπογράμμισε πως οι τεχνολογίες που επιτρέπουν αυτό τον ακριβή σχηματισμό πτήσης αναπτύχθηκαν μέσα από το General Support Technology Programme της ESA. Τόνισε πως οι πρώτες εικόνες επιβεβαιώνουν την επιτυχία αυτών των τεχνολογιών στην πρώτη παγκόσμια αποστολή τέτοιου είδους.
Ένα από τα πιο μυστηριώδη χαρακτηριστικά της κορόνας είναι η θερμοκρασία της – που ξεπερνά το ένα εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου, πολύ υψηλότερη από την επιφάνεια του Ήλιου, γεγονός που προβληματίζει εδώ και δεκαετίες τους επιστήμονες. Το ASPIICS μπορεί να εξετάσει την κορόνα πολύ κοντά στον ηλιακό δίσκο, με αυξημένη λεπτομέρεια και μειωμένο "παρασιτικό" φως, προσφέροντας νέα δεδομένα για την επίλυση αυτού του αινίγματος.
Η αποστολή περιλαμβάνει επίσης άλλα δύο επιστημονικά όργανα. Το DARA (Digital Absolute Radiometer) μετρά την απόλυτη ηλιακή ακτινοβολία, δηλαδή το συνολικό ποσό ενέργειας που εκπέμπει ο Ήλιος, ενώ το 3DEES (3D Energetic Electron Spectrometer) ανιχνεύει ηλεκτρόνια στη ζώνη ακτινοβολίας της Γης, καταγράφοντας την κατεύθυνση και την ενέργειά τους.
Ο Andrei Zhukov, επικεφαλής επιστήμονας του ASPIICS στο Royal Observatory του Βελγίου, δήλωσε ενθουσιασμένος για την επιτυχία της πρώτης προσπάθειας λήψης εικόνων και σημείωσε πως η ομάδα εργάζεται ήδη για την επέκταση του χρόνου παρατήρησης έως και έξι ώρες ανά τροχιά – ένα επίτευγμα που καθιστά τις τεχνητές εκλείψεις της Proba-3 πολύ συχνότερες και μεγαλύτερης διάρκειας από τις φυσικές, οι οποίες συμβαίνουν μόλις μία ή δύο φορές τον χρόνο και διαρκούν λίγα λεπτά.
Η επεξεργασία των εικόνων γίνεται στο Κέντρο Επιστημονικών Επιχειρήσεων ASPIICS στο Βασιλικό Αστεροσκοπείο του Βελγίου. Εκεί, μια ομάδα ειδικών καταρτίζει εντολές λειτουργίας για το κορονογράφημα βάσει των αιτημάτων της επιστημονικής κοινότητας και διαχειρίζεται την ανάλυση των αποτελεσμάτων. Κάθε τελική εικόνα προκύπτει από συνδυασμό τριών λήψεων με διαφορετικό χρόνο έκθεσης, προσφέροντας έτσι πλήρη απεικόνιση της κορόνας.
Ο υπεύθυνος της αποστολής, Damien Galano, επισήμανε ότι η προσέγγιση με δύο δορυφόρους ως ένα ενιαίο τηλεσκόπιο έδωσε τη δυνατότητα λήψης εικόνων με εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα παρασίτων, κάτι που θεωρούνταν αδύνατο έως σήμερα. Ανέφερε επίσης πως η πτήση σχηματισμού επιτεύχθηκε αυτόνομα, με επίβλεψη από το έδαφος, και επόμενος στόχος είναι η πλήρης αυτονομία της λειτουργίας χωρίς ανάγκη συνεχούς παρακολούθησης.
Η αποστολή Proba-3 δημιουργεί νέες δυνατότητες όχι μόνο για την παρατήρηση του Ήλιου αλλά και για τη βελτίωση των ψηφιακών μοντέλων προσομοίωσης της ηλιακής κορόνας. Οι εικόνες της αποστολής χρησιμεύουν ως πηγή δεδομένων για την επαλήθευση και τον εμπλουτισμό μοντέλων όπως το COCONUT του KU Leuven, που είναι ενσωματωμένο στο Virtual Space Weather Modelling Centre της ESA. Αυτά τα μοντέλα ενισχύουν την κατανόηση των ηλιακών φαινομένων που επηρεάζουν τη Γη και προσφέρουν εργαλεία έγκαιρης προειδοποίησης για τις επιπτώσεις της διαστημικής καιρικής δραστηριότητας.
Η αποστολή Proba-3 αποτελεί κοινή προσπάθεια 29 εταιρειών από 14 χώρες, με τον γενικό συντονισμό να ανήκει στη Sener της Ισπανίας. Εκτοξεύθηκε στις 5 Δεκεμβρίου 2024 με πύραυλο PSLV-XL από το Κέντρο Διαστημικής Έρευνας Satish Dhawan στην Ινδία, και ήδη διαγράφει ένα ιδιαίτερα υποσχόμενο μέλλον για την ηλιακή φυσική και τις τεχνολογίες ακριβείας στο Διάστημα.
[via]
