ESA-ina Proba-3 (Project for On-Board Autonomy 3) je poletela iz svemirskog centra Satiš Dhavan u Sriharikoti, u Indiji 5. decembra. ’24. Misija je lansirana pomoću indijskog lansera u visoko eliptičnu orbitu, na više od 60 500 km od Zemlje.

Proba-3 su dve svemirske letelice lansirane zajedno. Razdvojiće se u orbiti, zauzeti precizne formacije, na udaljenosti od 150 m tako da jedna od njih, Okulter baca senku na drugu, totalno će pomračiti Sunce i omogućiti pogled na spoljašnji sloj atmosfere Sunca, ili koronu. Druga svemirska letelica Proba-3 Koronagraf će posmatrati solarnu koronu.

Razdvajanje će se dogoditi početkom nove godine. Operativna faza misije i prva posmatranja korone bi trebalo da počne za oko četiri meseca.

Proba-3 će biti prva misija koja će sebi stvarati veštačko totalno pomračenje Sunca i posmatrati koronu u području do 1,4 miliona kilometara od njegove površine. Novom tehnologijom i produženom orbitom oko Zemlje Proba-3 će otkrivati tajne Sunca, svemirsko vreme i radijacione pojaseve Zemlje.

1. Zašto je solarna korona toplija od samog Sunca?

Još uvek je misterija kako materijal u koroni dostiže temperaturu od milion stepeni. Vidljiva fotosfera sloj sunca ispod korone ima samo 4 500 – 6 000 °C.

Fotosfera otpušta vidljivu svetlost koja je bila dugo vremena zarobljena ispod nje pre nego što je pobegla kroz plazmu, manje gust naelektrisani gas. U manje gustoj koroni i dalje od jezgra Sunca se očekuju niže temperature, ali tamo je oko dve stotine puta toplije!

Proba-3 će proučavati koronu bliže površini Sunca nego bilo koji „koronograf“ pre, na samo 70 000 km iznad njegove površine.

Koronagraf Probe-3, ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun) će svakih nekoliko sekundi snimati talase koji se kreću kroz petlje i perjanice koronalne plazme koje su mogući uzrok visokih temperatura. Različitim svetlosnim filterima videće delove korone različite toplote, koncentraciju svetle plazme i njeno kretanje.

2. Šta ubrzava sunčev vetar?

Sunčev vetar je tok plazme koju čine elektroni, protoni i alfa čestice. Kada se solarni vetar sudari sa magnetnim poljem Zemlje, on može da izazove pojavu polarne svetlosti, aurore.

Postoje dva tipa solarnog vetra koji se razlikuju po brzini, sastavu i regionu izvora. Spori solarni vetar stiže do Zemlje brzinom do 500 km/s, (1,8 miliona km/h). Čine ga čestice koje podsećaju na sastav korone. Ovaj tip vetra je u vezi sa pegama, bakljama i erupcijama na Suncu. ASPIICS koronagraf će istražiti interakciju linija magnetnog polja koje dolaze od sunčevih pega i užarenu plazmu u koroni koja sledi linije magnetnog polja i poremećaje u njima.

Solarni vetar sa brzinama većim od 2 miliona km/h čine čestice koje više liče na površinu Sunca. Dolazi iz koronalnih rupa, regiona u kojima se magnetno polje ne vraća nazad u Sunce. Plazma teče napolje duž „otvorenih“ linija sila magnetnog polja, stvarajući solarni vetar.

Pitanje je, kako solarni vetar dostiže tako velike brzine?

3. Kako Sunce izbacuje koronalnu masu?

Izbačaji koronalne mase (CME) su ogromni razbijeni mehuri plazme navođeni linijama magnetnog polja. CME se često pokreću istovremeno sa solarnim bakljama, rafalima elektromagnetnog zračenja.

Kada CME pogodi Zemlju može da izazove geomagnetnu oluju koje utiče na satelite, remete navigacione sisteme, uzrokuju nestanke struje i pojave aurore i na nižim geografskim širinama.

Brzi CME može da stvori udarne talase i ubrza protone i druge čestice oko Sunca do izuzetno velikih brzina koji mogu da oštete svemirske letelice i ugroze astronaute.

Proba-3 će videti koronu veoma blizu površine Sunca i otkriti kako CME izbijaju, šire i stupaju u interakciju sa drugim strukturama i pojavama oko Sunca. Neprekidno će posmatrati koronu više sati, duže od bilo kog koronografa pre.

4. Kako se ponašaju elektroni zarobljeni u radijacionim pojasevima oko Zemlje?

Oko Zemlje neprestano jure čestice koj dolaze sa Sunca i drugih mesta u Sunčevom sistemu, ili iz međuzvezdanog prostora. Od njih nas štiti Zemljina atmosfera i magnetno polje. Ovo polje hvata naelektrisane čestice u prstenove oko Zemlje poznate kao Van Alenovi radijacioni pojasevi.

Visoko energetske čestice su rizik za uređaje u svemiru jer mogu poremetiti merenja i memoriju, izazvati trajna oštećenja i potencijalna su opasnost za astronaute.

Eliptična orbita Proba-3 je proširena, od oko 600 km iznad površine Zemlje do 60 530 km. U svakoj orbiti od 19,7 sati satelit prođe dva puta kroz unutrašnji i spoljašnji radijacioni pojas. Druge misije u orbiti oko Zemlje prelaze oba pojasa, ali Proba-3 prelazi veliki deo.

Proba-3 će 3D energetskim elektronskim spektrometrom (3DEES), meriti broj, smer, poreklo i energije elektrona u pojasevima, u isto vreme u šest različitih pravaca koji obuhvataju vidno polje od 180°. 3DEES će pratiti ponašanje radijacionih pojaseva u normalnim uslovima i pod uticajem svemirskog vremena, solarnog vetra i CME.

5. Koliko se izlazna energija Sunca menja tokom vremena?

U toku godine, u zavisnosti od udaljenosti Zemlje od Sunca, ukupno sunčevo ozračenje Zemlje varira do 6%. Zračenje Sunca se menja u zavisnosti od njegove aktivnosti, pri čemu se promene od oko 0,1% dešavaju tokom 11-godišnjeg solarnog ciklusa.

Još uvek je predmet naučne debate koliko se energija Sunca promenila tokom dužih vremenskih perioda (100–1000 godina). Iako su klimatske promene uzrokovane ljudskim aktivnostima, moguće je da je Sunce igralo ulogu u prošlim klimatskim promenama kao što je zahlađenje tokom Malog ledenog doba (oko 1300–1850.). Može li Sunce biti promenljivije nego što pokazuju nedavni zapisi?

Sunce je odgovorno za više od 99,9% energije dostupne na površini Zemlje. Čak i male promene mogu imati veliki uticaj na procese koji oblikuju klimu na Zemlji. Poznavanje ukupnog sunčevog zračenja je važno za precizno modeliranje klime.

Proba-3 Okultar će kontinuirano meriti izlaznu energiju Sunca koristeći digitalni apsolutni radiometar (DARA) koji je dizajniran da umanji neželjene uticaje, može se sam kalibrisati i meriti češće zahvaljujući bržem sistemu kontrole.

Razlika između Proba-3 DARA i prethodnih radiometara je njegova izdužena orbita, do 60 530 km iznad površine Zemlje. Sa većom udaljenošću od Zemlje okruženje instrumenta je čistije, sa manje raspršene svetlosti i merenje varijacija sunčevog zračenja će biti tačnije i preciznije.

https://www.esa.int/.../Five_space_mysteries_Proba-3_will...

SVE JE FIZIKA Miša Bracić