ESA vytváří umělá zatmění Slunce pomocí kosmických lodí

ESA našla způsob, jak vytvořit vlastní zatmění Slunce víceméně na požádání, a vše, co k tomu potřebovala, byla dvojice robotických kosmických lodí létajících ve formaci s přesností na milimetr tisíce kilometrů od Země. Jednoduchý.

Úplné zatmění Slunce je jedním z nejpozoruhodnějších a nejděsivějších jevů přírody. Jak velkolepé, tak děsivé jsou zjevně spojeny dramatem Slunce požíraným rostoucím klínem temnoty a skutečností, že takové případy jsou velmi vzácné. Zatímco někde na Zemi dochází k zatmění Slunce jednou za 18 měsíců, skutečnost, že velmi úzká dráha zatmění na kulovém povrchu planety znamená, že pravděpodobnost úplného zatmění na jednom místě je v průměru jednou za 375 let – právě tak daleko, že by vyděsila živé denní světlo celé generace.

Není divu, že od pravěku lidé vymysleli způsoby, jak předpovídat zatmění, a že jednou z funkcí Stonehenge je fungovat jako gigantický počítač zatmění. I když chápu, že na to nyní můžete získat mnohem kompaktnější aplikaci.

Dnes fascinace úplnými zatměními, pokud vůbec, vzrostla. Kromě turistického ruchu a oddaných lovců zatmění mají vědci úplný zájem o úplné zatmění, protože odcloněním světla hlavního tělesa Slunce je možné podrobně se podívat na atmosféru Slunce nebo korónu a poskytnout vodítka k tajemstvím, jak funguje naše nejbližší hvězda.

Problém je v tom, že taková zatmění jsou nejen vzácná a často se odehrávají na odlehlých místech, ale na jednom místě trvají jen několik minut, takže astronomové běžně vydělají malé jmění za výzkumná letadla, aby co nejdále sledovala cestu totality.

Vědci skutečně chtějí způsob, jak vytvořit vlastní zatmění na vyžádání – nejlépe taková, která mohou trvat hodiny a jsou mimo zemskou atmosféru.

ESA/F Zonno

To je zdůvodnění pro ESA Proba-3.

Mise Proba-3 v hodnotě 200 milionů EUR (230 milionů USD), která byla zahájena v roce 2024, je technologická demonstrační mise, která má ukázat, jak lze nejnovější techniky přesného létání ve formaci použít k vytvoření umělých zatmění Slunce, jako to udělala fiktivní hvězdná loď Cruiser C57D v klasice sci-fi. Zakázaná planeta.

Mise se skládá ze dvou malých satelitů nazývaných Coronagraph a Occulter. Každá je velká asi jako pračka, i když tím podobnost v podstatě končí. Obíhají kolem Země po vysoce eliptické dráze jednou za 19,6 hodiny ve vzdálenosti mezi 373 mil (600 lm) a 37 610 mil (60 530 km) a fungují jako jedna jednotka, přičemž každá letí 492 stop (150 m) od druhé s tolerancí milimetru.

ESA/Proba-3/ASPIICS

Tento druh orbitálního létání v těsné formaci není nic nového. V minulosti byla řada misí, které tuto techniku ​​využívaly pro věci, jako je mapování planetárních gravitačních anomálií a magnetických polí, ale to nic neusnadňuje. Je to proto, že létání ve formaci pro kosmické lodě je úplně jiné než s letadly nebo spojováním satelitů kouskem provázku. Formační létání je ve skutečnosti pozemská metafora, která má pokrýt bolestně složité cvičení nebeské mechaniky.

Tato dvě plavidla ve skutečnosti nelétají ve formaci jako taková. Přesnější by bylo říci, že se nacházejí na paralelních drahách, přičemž dvojice dělá vše, co je v jejich silách, aby byla jedna za druhou a obě v linii se Sluncem. Dosahují toho pomocí některého sofistikovaného autonomního softwaru, GPS, sledovačů hvězd, sledovačů Slunce a uspořádání, kde přední Occulter funguje jako „Master“ kosmická loď a zadní Coronagraph funguje jako „Slave“ sledující Vedení Okultera.

Dvojice v podstatě vytváří zatmění tím, že okultér hraje roli Měsíce a vrhá 8 cm široký (3,1 palce) stín přes 5 cm (2 palce) zobrazovací aperturu Coronagraphu. Zaznamenávají se různé vlnové délky, aby se shromáždilo co nejvíce dat o koróně bez difúze a úniku světla způsobeného pozorováními ze Země.

ESA/Proba-3/ASPIICS

Skutečně chytré je však to, že Proba-3 dokáže vytvořit zatmění, které trvá až šest hodin při každém oběhu. To znamená bezprecedentní množství pozorovacího času, který se bude zlepšovat, až bude technologie dospívat. Doufáme, že získaná data nesmírně pomohou při pochopení slunečního větru, slunečních erupcí a teplotních změn v koroně. Kromě toho pomůže vědcům vylepšit počítačové modely používané k simulaci sluneční koróny a generování digitálních zatmění, aby se zlepšila schopnost předpovídat a připravit se na sluneční události, které by mohly mít dopad na pozemskou komunikaci a energetické sítě.

V tuto chvíli se ESA spokojila s tím, že zveřejní první snímky umělého zatmění Slunce vrácené z vesmíru.

„Dvě kosmické lodě tvoří jeden obří koronograf ve vesmíru, což nám umožnilo zachytit vnitřní korónu s velmi nízkou úrovní rozptýleného světla při našich pozorováních, přesně jak jsme očekávali,“ řekl manažer mise Proba-3 Damien Galano. „Ačkoli jsme stále ve fázi uvedení do provozu, již jsme dosáhli přesného létání ve formaci s nebývalou přesností. To nám umožnilo pořídit první snímky mise, které budou mít nepochybně vysokou hodnotu pro vědeckou komunitu.“

„Letání ve formaci, kterého jsme dosud dosáhli, bylo prováděno autonomně, ale pod dohledem týmu pozemního řízení, který byl připraven zasáhnout, aby napravil případné odchylky. Naším jediným zbývajícím úkolem je dosáhnout plné autonomie, kdy naše důvěra v systém bude taková, že ho nebudeme ani běžně monitorovat ze země.“

Zdroj: ESA