Solar Dynamics Observatory har et Helioseismisk og magnetisk bilde (HMI), en atmosfærisk bildebehandlingsforsamling (AIA), et ekstremt ultrafiolett variabilitetseksperiment (EVE), samt solarrayer og antenner med høy gevinst.
(Bilde: © NASA.)
Solar Dynamics Observatory er et romfartøy fra NASA som ble lansert i 2010, i tide til å fange solflekk og solaktivitet på topp i 2013 som en del av solens 11-årige syklus. Satellitten registrerer kontinuerlig HD-visninger av solens atmosfære i detalj som aldri er sett tidligere.
I tillegg til å bare observere solen, bruker NASA dette observatoriet for å bli bedre til å forutsi solaktivitet. SDO har som mål å gi innsikt om strukturen i solens magnetiske felt, samt hvordan energi overføres fra solen ut i verdensrommet.
Så langt har SDO fanget høyoppløselige synspunkter av solfakkel, gitt mer informasjon om å forutsi magnetisk aktivitet, og til og med fanget to planeter - Venus og Merkur - som går over solens ansikt (fra Jords perspektiv).
En IMAX-visning
SDO er den første av NASAs Living With a Star-program sonder. Solen er en uvurderlig kilde til energi og varme for planeten; Imidlertid kan variabiliteten til enhver tid forårsake problemer. En stor solstorm har for eksempel muligheten til å slå ut kraftledninger eller kommunikasjonssatellitter. Programmets hovedmål er derfor å forstå hvorfor solens energi varierer og hvordan den kan påvirke Jorden.
Et instrument ombord er Atmospheric Imaging Assembly, som kan ta opp bilder av solen i IMAX-oppløsning. Med HD-bilder tilgjengelige i de fleste av de 10 tilgjengelige bølgelengdene hvert 10. sekund, lar det forskere følge med på koronaen og se endringer - uansett temperatur. De kontinuerlige observasjonene ble forventet å gi mer informasjon om årsakene til solens bluss og koronale utbrudd.
De andre instrumentene er Helioseismic og Magnetic Imager, som kan spore elektriske strømmer og magnetisk aktivitet i koronaen, og Extreme Ultraviolet Variability Experiment, som overvåker ultrafiolette solutslipp.
Romfartøyet hadde opprinnelig en levetid på fem år, men har vart utover en 11-årig solsyklus, og hadde fortsatt bra resultater allerede i midten av 2018.
Lansering og første år på verdensrommet
SDO kostet 850 millioner dollar å konstruere og lansere. Satellitten ble loftet ut i verdensrommet 11. februar 2010, ombord i en Atlas V-rakett fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida. Derfra ble satellitten plassert i en skrå geosynkron bane som sporer en åtte sti hver dag over jorden når den ser på solen.
"SDOs skrå geosynkrone bane ble valgt for å tillate kontinuerlige observasjoner av solen og muliggjøre den usedvanlig høye datahastigheten ved bruk av en enkelt dedikert bakkestasjon," ifølge nettstedet Solar Dynamics Observatory.
Kontrollører var forbløffet over hva SDO produserte i det første året av observasjoner, særlig utsikten over solens korona. Normalt er den delen av solen best synlig under formørkelser, men med SDO klarte forskere å se hva koronaen gjorde fra spissen til solens overflate.
Phil sciencelin, SDO-nestleder prosjektforsker ved Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md., Sa til Space.com i 2011. "Vitenskapen går virkelig opp og det er veldig spennende å finne ut av alle mulighetene til instrumentene."
Oppdraget har definitivt overgått forventningene mine så langt - og mine forventninger var høye til å begynne med. "
Solmaksimum, Venus og 'tornadoer'
Da solen beveget seg mot solmaksimum (når solaktiviteten er høyest) i 2013, begynte SDOs evner virkelig å skinne for astronomer. En mai-fakkel ble fanget i høy oppløsning, med bilder i flere bølgelengder som viser omfanget av fremtredende utbrudd. Blossen ble imidlertid betraktet som mellomstor, noe som betyr at mer spektakulære utbrudd kunne komme før kameraene.
Med SDOs øye på solen, kan alt som går foran den også fanges med kamera. Et bemerkelsesverdig eksempel var Venus, som gikk gjennom solen (fra jordens perspektiv) 5-6 juni 2012. Hendelsen er forutsigbar, men ekstremt sjelden; den siste transporten før var i 2004, men den neste vil ikke inntreffe før i 2117. I 2016 fanget SDO også Merkur som gikk over solens ansikt. Neste transitt vil skje 11. november 2019.
I 2016 fanget SDO et solens "tornado" som var fem ganger bredere enn Jorden, og beveget seg over solens overflate - i både bilder og video. På det tidspunktet sa NASA at dette sannsynligvis var første gang en video ble fanget av aktiviteten.
Soltornadoen ble formet av solens magnetfelt; tornadoer på jorden oppstår derimot på grunn av vindaktivitet. Den beveget seg også mye raskere; forskere anslått solens tornado virvlet til opptil 186 000 km / t (300 000 km / t), mens en jordstorm typisk ikke går raskere enn 483 km / t.
Flere av disse plasma-tornadoer er blitt fanget av SDO, for eksempel en som skjedde i slutten av 2015. Å observere hendelser som dette gir forskere mer innsikt i de underliggende mekanismene for solens plasmaproduksjon.
Langsiktige observasjoner
SDOs langsiktige observasjoner av solen viser også forskere når noe annet skjer. For eksempel, i juni 2011 var det en koronal masseutkastning som kastet ut en enorm mengde plasma, eller overopphetet gass. Forskere publiserte i 2014 resultater som sa at de observerte plasmasplittelsen i "fingre" av materien på en lignende måte som er blitt observert i Crab Nebula, en supernova-rest. Dette var en uvanlig mulighet til å studere det som er kjent som Rayleigh-Taylor-fenomenet i stor skala.
I 2014 observerte forskere magnetfeltlinjer som loopet og forårsaket et utbrudd i solens atmosfære. De høye oppløsningene som ble tatt opp av SDO bekreftet en teori som hadde vært holdt i mange år. Disse slags observasjoner vil gjøre det lettere å forutsi hvor store fakler skjer, noe som bedre kan beskytte infrastruktur på jorden, sa forskere den gangen.
SDO gjennomgikk kort tid et svikt i 2016, da det ikke snappet tilbake umiddelbart i vitenskapsmodus etter å ha sett månen passere foran solen 2. august. NASA gjenfunnet romfartøyets instrumenter i løpet av en uke. Samme år fanget SDO også opptak av et "koronalt hull" (et område med mindre tett materiale) i solens atmosfære,
I 2017 ga NASA ut en video som viser syv år med solflekkobservasjoner av SDO. Samme år deltok SDO i observasjoner av den totale solformørkelsen som feide over USA i august. SDO tar regelmessig bilder av alle solformørkelser den ser, inkludert en delvis i oktober 2017 og en total formørkelse på sin lanseringsdag 11 februar 2018.
6. september 2017 viste solen at den fremdeles kan sende ut enorme solfakler selv når det ikke er på topp aktivitet. Den fanget ut en X9.3-bluss, den sterkeste siden 2006. SDO i november så også et sirkulært glødetråd - en sky av ladede partikler som vanligvis fremstår som en langstrakt streng. NASA sa at funnet ikke var vitenskapelig bemerkelsesverdig, men likevel interessant, da det er en sjelden utsikt.
SDO hadde en populær kyllingmaskot kalt Camilla Corona SDO, som regelmessig deltok på NASA Social events og til og med en gang tok en ballongtur til kanten av verdensrommet. Maskoten ble tildelt til mer allmenn PR-arbeid i 2013.
