Na Mezinárodní kosmickou stanici ISS byl při zásobovací misi CRS-31 dopraven také vědecký přístroj CODEX (Coronal Diagnostic Experiment), který by měl odhalit nové detaily o slunečním větru – včetně jeho původu a evoluce. CODEX bude z nehermetizovaného nákladového prostoru Dragonu 2 vyložen robotickým manipulátorem a stejným způsobem proběhne i jeho instalace na vnější plášť stanice. CODEX je sluneční koronograf, což znamená, že bude blokovat jasný svit z povrchu našeho Slunce, aby lépe viděl detaily ve vnější atmosféře Slunce, tedy koróně.

„CODEX je sluneční koronograf nové generace,“ říká Jeffrey Newmark, hlavní řešitel přístroje a vědec Goddardova střediska v marylandském Greenbeltu a dodává: „Má dvojí využití – je to jednak technologický demonstrátor a zároveň bude dělat vědu.“ Tento koronograf se liší od starších přístrojů tohoto typu, které se dříve používaly. Je to tím, že má speciální filtry, které mohou poskytnout podrobné informace o teplotě a rychlosti slunečního větru. Sluneční koronograf obvykle pořizuje snímky hustoty plazmatu proudícího od Slunce. Kombinací teploty a rychlosti slunečního větru s tradičním měřením hustoty může CODEX poskytnout vědcům úplnější obraz o samotném větru.

„Tohle nebudou jen snímky,“ říká Nicholeen Viall, spuluřešitelka CODEXu a heliofyzička z Goddardova střediska a dodává: „Uvidíme evoluci struktur ve slunečním větru od chvíle, kdy se zformují v koróně, až po okamžik, kdy utečou pryč a stane se z nich sluneční vítr.“ CODEX dá astronomům více informací k tomu, aby mohli lépe rozumět procesům, které ohřívají sluneční vítr až na teploty kolem 1 000 000 °C, což je zhruba 175× vyšší teplota, než jakou má povrch Slunce. Tyto procesy pak posílají sluneční vítr ze Slunce rychlostí téměř 1 600 000 km/h (447 km/s).

Samotný start byl posledním krokem v dlouhé historii tohoto přístroje. Začátkem tisíciletí a pak v srpnu 2017 během úplných zatmění Slunce prováděli vědci z NASA pozemní experimenty podobné přístroji CODEX. Koronograf v zásadě napodobuje to, k čemu dochází při zatmění Slunce. Díky tomu tento přirozený jev poskytl dobrou možnost k otestování přístroje, který měří teplotu a rychlost slunečního větru. V roce 2019 vypustila NASA experiment BITSE (Balloon-borne Investigation of Temperature and Speed of Electrons in the corona = volně přeloženo Zkoumání teploty a rychlosti elektronů v koróně z balónu). Balón o velikosti fotbalového hřiště vynesl prototyp přístroje CODEX do výšky 35 kilometrů, kde je atmosféra mnohem řidší a obloha je tmavší než na povrchu, což usnadňuje pozorování. Tato oblast zemské atmosféry je však stále jasnější než samotný kosmický prostor.

„Z BITSE jsme viděli dost na to, aby bylo jasné, že tato metoda funguje, ale na dlouhodobé vědecké úkoly to nestačilo,“ vzpomíná Newmark. Nyní, když bude CODEX umístěn na ISS, budou moci vědci pozorovat sluneční korónu, aniž by museli bojovat s jasem zemské atmosféry. CODEX byl navíc vypuštěn ve správný čas, protože slunce dosáhlo maximální fáze své aktivity během jedenáctiletého cyklu. „Druhy slunečního větru, které dostáváme během slunečního maxima, jsou odlišné od těch, které zaznamenáváme během slunečního minima,“ říká Viall a dodává: „V těchto fázích jsou v koroně odlišné struktury, které vedou k odlišným typům slunečního větru.“

Koronograf CODEX bude sledovat dva typy slunečního větru. V prvním případě se sluneční vítr šíří přímo směrem pryč od naší hvězdy a vtahuje magnetické pole ze Slunce do heliosféry, tedy neviditelné bubliny, která obklopuje Sluneční soustavu. Druhý typ slunečního větru vzniká z magnetických siločar, které jsou zpočátku uzavřené jako smyčka, ale pak se otevřou. Tyto uzavřené siločáry ukrývají husté plazma a když se smyčka otevře, je toto horké plazma vyhnáno do Slunečního větru. Tyto „chuchvalce“ plazmatu jsou přítomny po celou dobu slunečního cyklu, vědci však předpokládají, že se jejich poloha bude měnit kvůli složitosti magnetického pole koróny během slunečního maxima. Přístroj CODEX je navržen tak, aby poprvé zjistil, jak horké tyto skvrny jsou.

CODEX bude stavět na výzkumech z již probíhajících kosmických misí. Jde třeba o společnou evropsko-americkou misi sondy Solar orbiter, která také nese koronograf, či americké Parker Solar Probe. CODEX se bude dívat na sluneční vítr mnohem blíže u Slunce, zatímco Parker Soalr Probe jej prostuduje v trochu větší vzdálenosti. V příštím roce má být vynesena americká mise PUNCH (Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere), která má provádět 3D pozorování sluneční koróny, aby bylo možné zjistit, jak se zde z hmoty a energie stává sluneční vítr. Porovnání těchto poznatků umožní vědcům lépe porozumět tomu, jak sluneční vítr vzniká a jak se mění v oblastech dále od Slunce. Tento výzkum také posouvá naše poznání kosmického počasí, tedy kosmických podmínek, které mohou interagovat se Zemí i kosmickými sondami.

„Stejně jako u hurikánů je třeba porozumět atmosféře, kterou bouře proudí,“ vysvětluje Newmark a dodává: „Pozorování z přístroje CODEX se budou podílet na našem chápání oblasti, kterou kosmické počasí cestuje, takže to pomůže zlepšit naše předpovědi.“ CODEX je společným projektem Goddardova střediska, Korejského institutu astronomie a vesmírných věd s dodatečným podílem italského Národního astrofyzikálního institutu.

Přeloženo z:
https://science.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a014600/a014647/codex_env_calibration_inaf_italy_20230523_132108.jpg
https://science.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/10/codex-14.jpeg
https://science.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/10/codex-02.jpeg