Нова свемирска мисија Насе треба да открије мистерије хелиосфере

Створена соларним ветром, сталним током наелектрисаних честица које струје од Сунца, хелиосфера делује као огроман мехур који штити планете у нашем Сунчевом систему од космичког зрачења које прожима Млечни пут, нашу матичну галаксију.

Поред Земљиног заштитног магнетног поља, хелиосфера игра главну улогу у томе зашто је живот могућ на нашој планети – и како је можда некада постојао на другима попут Марса.

Близу десет досадашњих мисија допринело је начину на који астрономи разумеју хелиосферу, а две трајне свемирске летелице, сонде „Војаџер“, прикупиле су кључне податке након изласка из хелиосфере како би истраживале међузвездани простор.

Али нова мисија ИМАП (Interstellar Mapping and Acceleration Probe) сонда за мапирање међузвезданог простора, осмишљена је да истражи како се на Сунцу формира соларни ветар и како тај соларни ветар интерагује са међузвезданим простором на граници хелиосфере, која почиње на удаљености три пута већој од удаљености између Земље и Плутона, како наводе из Насе.

Десет инструмената свемирске летелице ће такође попунити празнине у постојећој мапи хелиосфере, састављеној од података прикупљених у претходним мисијама, и помоћи ће у даљем објашњењу како хелиосфера у великој мери штити наш Сунчев систем од штетних космичких зрака, честица са највећом енергијом у универзуму.

Заједно са две друге мисије за праћење временских прилика у свемиру које су лансиране истом ракетом у среду, ИМАП ће помоћи научницима да боље предвиде када би соларне олује које је изазвало Сунце могле да утичу на нашу планету. Када су усмерене ка Земљи, јако зрачење из олуја, познато и као свемирско време, може представљати ризик за астронауте на Међународној свемирској станици, као и ометати комуникације, електроенергетску мрежу, навигацију и радио и сателитске операције.

„Овај следећи сет мисија је врхунска космичка вожња“, рекао је др Џо Вестлејк, директор Насиног одељења за хелиофизику, током конференције за новинаре у недељу. „Оне ће пружити невиђени увид у свемирско време. Сваки човек на Земљи, као и скоро сваки систем укључен у истраживање свемира и људске потребе, погођен је временским приликама у свемиру.“

Мапирање хелиосфере

Хелиосферу су први пут теоретски поставили научници који су истраживали концепт космичких зрака и соларног ветра крајем педесетих. Веровали су да Сунце пружа мрежу магнетних поља и соларног ветра која ствара границу око Земље и остатка Сунчевог система.

„Маринер 2“, прва успешна мисија на другу планету која је прелетела Венеру 1962. године, такође је била прва која је измерила соларни ветар, доказујући његово постојање. Директна мерења која су извршиле мисије „Пионир“ 10 и 11 седамдесетих, као и сонде „Војаџер“, пружила су додатни доказ о хелиосфери.

Научници желе да сазнају како изгледају границе хелиосфере, нешто у шта су сонде „Војаџер“ нудиле занимљиве увиде у прошлости. Оне су једине две летелице које су прешле хелиосферу.

„Војаџер 1“ је достигао границу хелиосфере 2012. године, док је спорији „Војаџер 2“ прешао границу 2018. године, пружајући снимке на две одређене локације. Информације које су прикупиле ове сонде помажу научницима да сазнају о кометама и сличном облику хелиосфере.

Сателит IBEX (Interstellar Boundary Explorer), или Истраживач међузвезданих граница, мапира хелиосферу од лансирања 2008. године. Али ИМАП може да истражује и мапира границе хелиосфере као ниједна летелица до сада јер има инструменте са бржим снимањем који су способни за 30 пута већу резолуцију.

Када за око три месеца достигне орбиту удаљену око 1,6 милиона километара од Земље, ИМАП ће такође бележити посматрања соларног ветра у реалном времену и мерити честице које путују од Сунца, проучавати границу хелиосфере између 9,7 милијарди и 14,5 милијарди километара удаљености, па чак и прикупљати податке из међузвезданог простора.

Углавном, ИМАП ће мерити енергетски неутралне атоме, назване ЕНА, или ненаелектрисане честице које се формирају када се енергетски наелектрисани јон судари са споро покретним неутралним атомом. Процес који формира ове честице, који се налазе свуда где постоји плазма или наелектрисани гас у свемиру, такође се одвија широм хелиосфере и дуж њене границе. ИМАП ће се ослањати на праћење ових честица како би створио потпунију мапу хелиосфере, истичу у Наси.

Честице путују праволинијски, без утицаја магнетних поља јер нису наелектрисане, тако да ИМАП може да сакупља ЕНА честице близу Земље и прати их до њиховог порекла, до иначе невидљивих граница хелиосфере.

„ИМАП ће направити невероватно детаљне слике тог региона и интеракције које ће се временом развијати“, објаснио је др Дејвид Мекомас, главни истраживач ИМАП-а и астрофизичар на Универзитету Принстон. „Моћи ће да разуме шта је заштита, како заштита функционише и како изгледа.“

Мекомас је додао да наш Сунчев систем није једини који има нешто попут хелиосфере, а светле астросфере су примећене и око других звезда.

Праћење временских прилика у свемиру

IMAP је лансиран заједно са Насином опсерваторијом Карутерс Геокорона и Националном управом за океане и атмосферу SWFO-L1, или Space Weather Follow On-Lagrange 1, на „СпејсИксовој“ ракети Фалкон 9 из Насиног свемирског центра Кенеди на Флориди у среду у 7:30 часова по источном времену.

Опсерваторија Карутерс Геокорона је мали сателит који ће бити посвећен посматрању егзосфере, односно најудаљенијег атмосферског слоја Земље. Снимаће слике слабог ултраљубичастог сјаја у региону, названом геокорона, како би помогла у одговорима на питања о облику, величини и густини егзосфере.

Мерити промене и ефекте свемирских временских прилика када стигну до Земље, с обзиром на то да егзосфера означава прелазну границу између Земље и свемира.

Мисија SWFO-L1 је намењена да делује као детектор соларних олуја, пружајући рана упозорења како би заштитила астронауте у ниској Земљиној орбити и сателите који обезбеђују критичну комуникацију на земљи. То је алат који ће бити још потребнији како астронаути буду ишли даље у дубоки свемир.

Компактни коронографски телескоп сателита пратиће активност Сунца и мерити соларни ветар, обезбеђујући константан ток података Центру NOAA. Слике соларних олуја које је снимио сателит могу се послати у центар у року од 30 минута, док слање слика са друге тренутне мисије, попут Соларне и хелиосферске опсерваторије Насе и Европске свемирске агенције, лансиране 1995. године, може да траје и до осам сати.