30 sierpnia 2022 r. doszło do wielkiego koronalnego wyrzutu masy ze Słońca w kierunku Wenus. Wyrzucona materia trafiła sondę kosmiczną Solar Orbiter, która podchodziła do manewru asysty grawitacyjnej. Na szczęście Solar Orbiter nie doznał żadnych uszkodzeń.
Solar Orbiter znajduje się aktualnie w jednej czwartej swojej dziesięcioletniej misji dotyczącej obserwacji Słońca. Jego orbita została zaplanowana tak, aby sonda była w rezonansie z Wenus, co oznacza, że co kilka orbit misja powraca w pobliże planety, aby skorzystać z asysty grawitacyjnej i zmodyfikować swój tor lotu.
W niedzielę 4 września Solar Orbiter zbliżył się do Wenus po raz trzeci. Jego odległość od planety, kąt podejścia i prędkość zostały starannie zaplanowane, tak aby popchnąć sondę w stronę naszej gwiazdy. Gdy sonda już się przy nim znajdzie, będzie o około 4,5 miliona km bliżej Słońca niż kiedykolwiek wcześniej.
Ilustracja: Duże koronalne wyrzuty masy (CME) zostały zarejestrowane przez Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) 30 sierpnia 2022 roku. CME uderzył w sondę ESA Solar Orbiter, gdy przelatywała ona obok Wenus. Źródło: ESA/NASA SOHO
Dane przesłane na Ziemię od czasu, gdy Solar Orbiter napotkał burzę słoneczną, pokazują, jak zmieniało się lokalne otoczenie sondy w rezultacie przejścia koronalnego wyrzutu masy (coronal mass ejection, CME). Chociaż niektóre instrumenty Solar Orbitera były wyłączone na czas zbliżania do Wenus, inne działały, odnotowując między innymi wzrost liczby energetycznych cząstek słonecznych. Dane te pokazują, jak ważne jest monitorowanie pogody kosmicznej „in situ” i badanie jej wpływu na różne obiekty w przestrzeni międzyplanetarnej, w tym statki kosmiczne.
Cząstki te to głównie protony i elektrony, ale także niektóre zjonizowane atomy, takie jak hel, które są stale emitowane przez Słońce. Gdy na naszej gwieździe występują szczególnie duże rozbłyski i wyrzuty plazmy, cząstki te są przyspieszane do prędkości zbliżonych do relatywistycznych. Przemieszczając się przez Układ Słoneczny stwarzają ryzyko promieniowania dla astronautów i statków kosmicznych.
Ilustracja pokazuje obraz Słońca zarejestrowany przez SOHO i artystyczną wizję magnetosfery Ziemi. Źródło: Magnetosfera: NASA, Słońce: ESA/NASA – SOHO
Poprawa naszego zrozumienia fizyki CME i śledzenie ich torów w Układzie Słonecznym to ważny cel misji Solar Orbiter. Obserwując CME, wiatr słoneczny i pole magnetyczne Słońca, dziesięć instrumentów naukowych sondy dostarcza nowych informacji na temat 11-letniego cyklu aktywności słonecznej. Odkrycia te pomogą nam lepiej prognozować okresy burzliwej pogody kosmicznej i chronić Ziemię przed aktywnością Słońca.
Właściwa interpretacja zachowania CME jest jednak trudna. Jego obraz wygląda podobnie zarówno gdy CME leci prosto na Ziemię jak i gdy porusza się dokładnie w przeciwnym kierunku. W obu przypadkach widać jedynie, że badany obszar się rozszerza. Dlatego jedną z wielu korzyści płynących z nadchodzącej misji kosmicznej Vigil będzie to, pozwoli ona na łączenie obrazów Słońca wykonanych z Ziemi z obrazami otrzymanymi od obserwatora znajdującego się „z boku” Słońca (Vigil będzie umieszczona w piątym punkcie Lagrange'a). Dzięki temu będzie można łatwo odróżnić zbliżający się CME od tego, który się oddala.
Na zdjęciu: Zespół kontroli lotu Solar Orbiter podczas symulacji przed startem w 2020 r. Źródło: ESA
Oprócz udostępniania szerokiej gamy narzędzi pozwalających zrozumieć wpływ Słońca na infrastrukturę Ziemi, serwis Space Weather Service Network Europejskiej Agencji Kosmicznej wysyła również ostrzeżenia o ekstremalnych warunkach pogodowych do zespołów kierujących misjami kosmicznymi w całym Układzie Słonecznym. Prognozy dla Merkurego, Wenus i Marsa są ogólnodostępne, a wkrótce dołączą do nich prognozy dla Jowisza.
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca Solar Orbiter przelatujący obok Wenus. Źródło: medialab ESA/ATG
