Čtvrt století vytrvalého slunečního průzkumníka

2. prosince roku 1995 byla do kosmického prostoru vypuštěna sluneční observatoř SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) – společný projekt mezi agenturami ESANASA. Původní plán počítal pouze s dvouletým provozem, avšak nyní po mnoha nadstavbových fázích slaví úctyhodných 25 let v kosmickém prostoru. V průběhu let se tato sonda stala klíčovým zdrojem informací pro mnoho různých vědeckých poznatků, inspirovala také nástupnické mise a umožnila i zapojení veřejnosti do vědeckého výzkumu. SOHO také dvakrát unikla konci mise z důvodu technických problémů a může se honosit označením nejdéle fungující sonda studující Slunce.

To, že bude tato mise přelomová, bylo dáno už při její návrhové fázi. SOHO totiž měla od začátku za úkol poskytnout podrobný pohled na toky energie a hmoty ze Slunce k Zemi. Dvanáct palubních přístrojů umožnilo kombinovat jednotlivé druhy pozorování, takže vznikl soubor senzorů pro lepší pochopení, jak naše životodárná hvězda funguje. V době vzniku sondy SOHO bylo hlavním cílem porozumět alespoň základním fyzikálním procesům, ale během čtvrt století výzkumu odborníci zjistili, že díky SOHO mohou začít sledovat Slunce v reálném čase. A nešlo jen o samotné sledování – brzy začali tyto jevy studovat a pokoušeli se předvídat vývoj takzvaného kosmického počasí.

V době, kdy vznikaly návrhy na SOHO, tak se kosmickému počasí věnovalo jen velmi málo lidí,“ říká Bernhard Fleck, hlavní vědecký pracovník mise z ESA a dodává: „Dnes však používáme data ze SOHO podobně jako výstupy z meteorologických radarů. V současnosti je to stejně normální jako když si otevřete mobilní aplikaci, která vám řekne, jestli bude pršet nebo ne.“ Tato schopnost je možná díky koronografům, které SOHO nese. Jedná se o speciální teleskopy, které umí blokovat světlo ze slunečního kotouče, aby mohly lépe vidět slabé světlo, které ze Slunce vychází.

Model sondy SOHO

Model sondy SOHO
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

Přístroj LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph) poskytuje vědcům 360° výhled na sluneční atmosféru. Když vědci zjistili, že LASCO dokáže snímat obří erupce slunečního materiálu a magnetických polí, takzvané výrony koronální hmoty (CME), vytušili možnosti dalšího výzkumu. Věci mohli díky nim spatřit tvar a strukturu CME v dosud nevídaných detailech. Když tyto výrony míří k Zemi, mohou ovlivnit správné fungování družic, ohrozit astronauty při výstupech do volného prostoru a v případě velmi intenzivních CME dokonce ovlivnit pozemní elektrickou rozvodnou síť.

LASCO byl mimořádně užitečný hlavně při sledování výronů, které míří k Zemi – takzvaných halo CME. Svou přezdívku získaly podle toho, že když jsou spatřeny, jak se řítí k Zemi, tak vypadají jako kruh obklopující Slunce – skoro jako když se díváte na postupné nafukování balónku. Před SOHO vědecká komunita nevěděla, zda je vůbec možné, aby k nám dorazil CME v přímém směru. Dnes už snímky z LASCO tvoří páteř pro naše předpovědní modely kosmického počasí. Tyto modely se často používají pro predikci projevů kosmického počasí v okolí naší planety. „Možnost pozorování Slunce koronografem nám pomohl při sledování CME v našem okolí,“ říká Terry Kucera, astrofyzička z Laboratoře sluneční fyziky na Goddardově středisku a dodává: „Tyto údaje byly kriticky důležité pro naše porozumění kosmickému počasí, aby mohli vědci studovat, jak CME ovlivňují naši Zemi.

Jedna ze známějších komet vyfocená observatoří SOHO - kometa ISON nasnímaná v listopadu 2013. Snímek je složen z několika fotek a zachycuje kometu v jednotlivých fázích průletu kolem Slunce.

Jedna ze známějších komet vyfocená observatoří SOHO – kometa ISON nasnímaná v listopadu 2013. Snímek je složen z několika fotek a zachycuje kometu v jednotlivých fázích průletu kolem Slunce.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Kromě pokroků ve výzkumu Slunce pomohl přístroj LASCO také v jiném oboru – stal se největším hledačem komet mimo zemský povrch. V jeho datech se podařilo dodnes objevit více než 4 000 komet. Mnoho z nich přitom identifikovali dobrovolníci z řad veřejnosti. Všechno to začalo, když se data z LASCO začala dostávat do online prostředí. S postupem času, kdy byla SOHO v kosmickém prostoru, se internetová připojení dostávala do stále většího počtu domovů po celém světě.

Díky tomu mohl každý zájemce u domácího počítače pečlivě analyzovat jednotlivé snímky a případně na nich označovat komety mířící ke Slunci. Amatérští astronomové po celém světě se tak spojili ve svém hledání a začali své objevy posílat týmu sondy SOHO. Aby se celý proces usnadnil (a snížilo se množství doručené pošty), vytvořili experti kolem sondy SOHO projekt nazvaný SOHO Sungrazer, kde mohli amatérští hledači komet sdílet své poznatky a objevy.

SOHO během předstartovní přípravy.

SOHO během předstartovní přípravy.
Zdroj: https://www.universetoday.com/

Projekt Sungrazer je jedním z nejstarších programů zapojení veřejnosti do vědy,“ zdůrazňuje Karl Battams, vědec z US Naval Research Laboratory, který spravuje projekt a dodává: „Dobrovolníci z řad veřejnosti, kteří se na projektu podílí – ať už si to uvědomují nebo ne – se naučí mnohem víc než jen jak hledat malé svítící tečky na obrázku. Musí přemýšlet o fyzice celé situace. Postupně se učí chápat snímky z koronografu. Neposíláme jim zjednodušené výtažky vědeckých dat. Říkáme jim – Tohle jsou vědecké produkty, zkuste z nich udělat nové vědecké objevy.“

Kromě každodenního sledování kosmického počasí umožnila SOHO nahlédnout do dynamiky slunečních procesů s delšími časovými rámci. Naše hvězda si každých 22 let prohodí magnetickou polaritu a aktivita samotného Slunce kolísá v jedenáctiletých cyklech. SOHO má nyní na svém kontě 25 let provozu a sledovala tedy dva kompletní sluneční cykly. Jejich sledováním byl pověřen přístroj EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope) schopný pozorovat vlnové délky záření, které lidské oko nemůže spatřit (už jen proto, že jsou blokovány naší atmosférou).

Animovaný gif vytvořený ze snímků Slunce přístrojem EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope)

Animovaný gif vytvořený ze snímků Slunce přístrojem EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope)
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Tento přístroj pomohl odhalit různé jevy – například vlny šířící se korónou, které souvisí s CME. Přístroj EIT byl prvním zařízením svého druhu na oběžné dráze – tyto přístroje se do té doby používaly pouze na suborbitálních raketách. Když ale SOHO umožnila tyto jevy pozorovat nepřetržitě, vědce to nadchlo a začali se inspirovat i pro další mise.

Montáž a testování SOHO v Kennedyho kosmickém centru.

Montáž a testování SOHO v Kennedyho kosmickém centru.
Zdroj: http://sohowww.nascom.nasa.gov/

Řekl bych, že SOHO prokázala svůj přínos pro dlouhodobý základní výzkum fenoménů, které se projevují v časovém rámci dvou desítek let,“ říká Joe Gurman, bývalý hlavní vědecký pracovník mise z NASA a dodává: „Možná i díky tomuto úspěchu dala SOHO vzniknout svým nástupcům.“ SOHO nám přineslo data s vyšším rozlišením, což inspirovalo návrhy nových projektů. Ultrafialová pozorování sondy jako SDO (Solar Dynamics Observatory) nebo STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory) vděčí svému předchůdci, kterým je právě EIT. V průběhu 25 let byla tato technologie pro nové mise samozřejmě podstatně vylepšena, ale základní principů zůstává stejný.

Kamera s rozlišením jednoho megapixelu byla v době startu SOHO vrcholem tehdejší techniky,“ říká Fleck a dodává: „Dneska byste neprodali ani mobilní telefon s takovým rozlišením. Když si ta dvě období porovnáte, tak je asi nejúžasnější, že i s tím starým hardwarem můžeme pořád dělat konkurenceschopnou vědu.“ Navzdory skutečnosti, že novější přístroje mají pokročilejší technologie, zůstává pozice SOHO stále neotřesitelná díky dlouhodobé sérii nasbíraných dat. Ostatně fakt, že data ze SOHO dala do dnešních dní vzniknout šesti tisícovkám vědeckých publikací, hovoří sám za sebe. I dnes je tento projekt inspirací pro vědce – každý rok vzniká kolem 200 studií, které čerpají z dat SOHO.

Observatoř SOHO obíhá kolem libračního centra L1 soustavy Slunce-Země.

Observatoř SOHO obíhá kolem libračního centra L1 soustavy Slunce-Země.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

Ale těch 25 let nebylo protkáno jen vědeckými objevy. V příběhu sondy SOHO najdeme i temné stránky – v červnu roku 1998 sonda téměř přišla o svůj vědecký potenciál. Během rutinního manévru totiž pozemní středisko ztratilo kontakt se sondou. Na pomoc tehdy přispěchal radioteleskop v Arecibu (který se před pár dny zřítil) a i díky němu mohli odborníci zaměřit pozici sondy. SOHO postupně přešla z neřízené rotace s chladnými systémy do produktivního stavu a v listopadu téhož roku byla již provozuschopná.

Ovšem další problémy na sebe nenechaly dlouho čekat. Jen o pár týdnů později nastala druhá situace, kdy byla sonda téměř ztracena. Všechny tři setrvačníky, které pomáhají sondu stabilizovat totiž selhaly a SOHO tak ztratila stabilizaci. Pozemní týmy se však odmítly vzdát. Programátoři vypracovali nový software, který měl sondu stabilizovat i bez setrvačníků. SOHO tak dostala další šanci a v únoru 1999 mohla znovu pokračovat ve vědeckém výzkumu. Stala se první sondou svého druhu, která pracovala bez funkčních setrvačníků.

Příběh záchrany a provozu kosmické observatoře SOHO motivuje i další vědce – mezi nimi je i Jack Ireland z Goddardova střediska. „U SOHO je potřeba zdůraznit hlavně jednu věc – je extrémně ambiciozní. Na platformě vzdálené víc než milion kilometrů máme 12 přístrojů a díky nim můžeme nahlédnout až do sluneční kuchyně. A když řekneme, že se nevzdáme a budeme za tu sondu bojovat, tak potřebujeme určité ambice, což je inspirativní. 25 let by mohl být jen začátek. Z vědeckého hlediska potřebujeme pokračovat. Nemůžeme od Slunce odtrhnout náš zrak.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6f/NASA_SOHO_spacecraft.png
https://upload.wikimedia.org/…/6/6b/Solar_and_Heliospheric_Observatory.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/soho_c3_timelapse_new_0_0.jpeg
https://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2015/11/soho_photo3.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/sohoe.gif

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

2 komentářů ke článku “Čtvrt století vytrvalého slunečního průzkumníka”

  1. vasekcer napsal:

    Docela by mě zajímalo porovnání množství energie, posílané k zeměkouli na začátku mise a v současnosti. Možná by to nějak přispělo k řešení sporu o globálním oteplování.

  2. pave69 napsal:

    S tím nějaká data z kosmické sondy nic nenadělají – to je stejné, jako by ta data měla rozhodnout spor o existenci boha. Katolíci mají a budou i nadále mít jasno. A stejně tak Greta

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.