CAPE CANAVERAL, Fla. - Det europeiskbygde Solar Orbiter-romfartøyet er offisielt på vei mot solen.
3,790 pund. (1800 kilo) romskip løftet seg oppå en United Launch Alliance (ULA) Atlas V-rakett, og løftet seg fra en pute ved Space Launch Complex 41 her på Cape Canaveral Air Force Station søndag (9. februar) klokka 11:03 kl. EST (0403 GMT 10. februar). Den veteranstarteren fløy i en unik konfigurasjon med en 13 fot bred (4 meter) fairing og en solid solid rakettforsterker.
Solar Orbiter separerte seg fra raketten som planlagt 53 minutter etter liftoff. Og få minutter senere hadde misjonsteamet opprettet kommunikasjon med romfartøyet. Så denne lanseringen, det første av året for ULA, så ut til å gå svømmende.
#SolarOrbiter - vi hører deg! Vi har anskaffelse av signal. Vår nye Norica sporingsstasjon har låst fast på #SolarOrbiter. Overføringen kommer høyt og tydelig. # AOS✅ # LoudAndClear〰️ # Estrack📡 pic.twitter.com/vLRmHBc113February 10, 2020
Bilde 1 av 6
Bilde 2 av 6
Bilde 3 av 6
Bilde 4 av 6
Bilde 5 av 6
Bilde 6 av 6
Solar Orbiter er et samarbeid mellom European Space Agency (ESA) og NASA. Oppdraget forventes å returnere enestående data og bilder, så vel som vår første utsikt over solens polare strøk, og teamet bak det er begeistret.
"Hver gang du lanserer noe, er det utrolig spennende," sa Günther Hasinger, ESAs vitenskapssjef, til Space.com. "Den største lettelsen kommer når du ser lyset fra raketten og deretter når lydbølgene treffer deg."
"Dette oppdraget er en slik skatt og viktig for vitenskapen. Vi ønsker alle at det skal gå bra," la han til.
Forskere foreslo først dette oppdraget for mer enn to tiår siden, i 1999. ESA-tjenestemenn planla opprinnelig at oppdraget skulle lanseres en gang mellom 2008 og 2013. Imidlertid utsatte tekniske vanskeligheter og noe omskifting av oppdrag til slutt utsettingen til 2020.
"Det termiske beskyttelsessystemet for romskipet har vært en av noen få utfordringer," sa César García, prosjektleder for Solar Orbiter i ESA.
Gjennom årene har teknologiutviklingen gjort det mulig for teamet å bedre beskytte romskipet og dets pakke med ultrafølsomme instrumenter. For å holde seg kjølig har håndverket 324 lb. (150 kg) varmeskjold, som er bygget for å tåle temperaturer opp til 970 grader Fahrenheit (520 grader Celsius), sa Hasing.
"Solar Orbiter vil gå inn i denne regionen som er omtrent så varm som en pizzaovn," sa han. "Den har et veldig intrikat varmeskjold som holder det trygt mot sol, med disse små kikkehullene som åpnes når vi vil se på solen, men så lukkes fordi instrumentene er så følsomme."
Varmeskjoldet ligner en sandwich, som består av mange lag titanfolie. Og den folien (sammen med deler av romfartøyet) er belagt med et spesielt materiale kalt SolarBlack som ble laget for Solar Orbiter. Laget av kalsiumfosfat (samme materiale som menneskelig bein), har belegget også blitt brukt for å hjelpe proteser til å binde seg til humant bein, noe som reduserer sjansen for avvisning.
Det benbaserte belegget, som dekker en stor del av romfartøyet, har stabile termiske egenskaper, er elektrisk ledende og vil ikke sløye av i løpet av oppdraget. García sa at hvitt er et typisk fargevalg for romfartsbelegg fordi det gjenspeiler solstrålene utrolig godt. Dessverre har det en stor ulempe: den hvite fargen vil mørkne etter hvert når den blir utsatt for ultrafiolett stråling. Dette endrer de termiske egenskapene til romskipet og kan påvirke instrumentene negativt.
Teamet kalte Solar Orbiter "Blackbird" uoffisielt som et nikk til det spesielle termiske beskyttelsessystemet.
En annen utfordring var å sikre at ombordinstrumentene ikke forstyrrer magnetfeltmålinger romfartøyet vil ta. Renslighet er nok en utfordring, ifølge García.
Han fortalte Space.com at instrumentene er følsomme for molekylær forurensning, og at enhver type rester, støvpartikler eller herreløst hår kan stave katastrofe for vitenskapen som forventes fra disse instrumentene. García forklarte også at romskipet også er følsomt for vanndamp. Faktisk vil ikke fartøyets følsomme teleskoper slå seg på på en stund slik at eventuell gjenværende vanndamp som dannet seg under utsetting vil fordampe.
Under en nylig orientering før fredag (7. februar) sa García at romskipet var renere enn det var nødvendig for at instrumentene skulle fungere som forventet. "Dette er det reneste romfartøyet som noen gang er lansert," sa han til Space.com.
ESA leder Solar Orbiter-oppdraget, med NASA som betaler for lanseringsbilen og et av de 10 instrumentene om bord. NASAs samlede økonomiske bidrag til oppdraget er omtrent 386 millioner dollar, med ESA som bidrar med 877 millioner dollar av en samlet totalkostnad på rundt 1,5 milliarder dollar. (García fortalte Space.com at de deltakende forskningsinstitusjonene og universitetene ikke var pålagt å oppgi hvor mye hvert enkelt instrument koster.)
Solar Orbiter ble designet for å studere solen på nært hold. Hovedmålet er å svare på spørsmålet: Hvordan skaper og styrer solen heliosfæren - den enorme beskyttende boblen som omgir solsystemet vårt - og hvorfor endrer den boblen seg over tid?
Forskere mener nøkkelen til å svare på det spørsmålet ligger i solens polare strøk. Solar Orbiter vil være det første romfartøyet som skildrer denne gåtefulle regionen. "Vi tror dette området har nøklene til å avdekke mysteriene i solens aktivitetssyklus," sa Daniel Müller, ESAs prosjektforsker fra Solar Orbiter, til Space.com.
"Solens magnetiske felt forårsaker alle effektene vi ser," la han til. Solar Orbiter vil forbinde det som skjer ved solen med det som skjer ute i heliosfæren i enestående detalj, har misjonsteamets medlemmer sagt.
Sondens målinger vil bidra til å etablere et årsak-og-virkning-forhold til hva som skjer på solen og hva vi observerer i nærmeste jordmiljø, sa Sam Solanki, direktør for Max Planck Institute for Solar System Research i Tyskland, til Space.com .
"Det er et fantastisk kompliment til Parker Solar Probe, som tar in situ tiltak, men ikke kan se hele bildet," sa Solanki og refererte til en rekordstor NASA-sonde som ble lansert i august 2018.
Det første gode blikket på solens poler vil ikke komme før i 2025, da Solar Orbiter vil nå en bane på 17 grader over ekliptikplanet - der Jorden og resten av planetene går i bane. Romfartøyet vil oppnå dette utsiktspunktet via tyngdekraftsassistente fluebys av Venus, noe som vil øke helningen.
Solar Orbiters bratteste utsiktspunkt, 33 grader over ekliptikken, kommer ikke før i 2029, da romfartøyet vil være langt inne i et forventet utvidet oppdrag (som skulle starte i desember 2026). Den vinkelen vil gi de beste bildene av solens polare strøk, selv om romfartøyet gjennom hele oppdraget vil stramme tilbake enestående data om disse områdene som aldri ble sett før.
Men foreløpig vil Solar Orbiter cruise mot solen, og fullføre noen få pasninger av Venus på vei for å studere stjernen vår på nært hold. Foreløpige vitenskapsmålinger forventes allerede i mai, med full vitenskapelige operasjoner som starter i november 2021 når håndverkets avbildere kommer på nettet.
- De største oppdragene til solen
- Hvordan solens magnetfelt fungerer (infografisk)
- Hva er inne i solen? En stjernetur fra innsiden og ut
Redaktørens merknad: Denne historien ble oppdatert klokka 10:10 EST 10. februar med nyheter om romfartøyets separasjon og etablering av kommunikasjon med Solar Orbiter.
