Το Solar Dynamics Observatory διαθέτει Helioseismic and Magnetic Imager (HMI), Atmospheric Imaging Assembly (AIA), Extreme Ultraviolet Variability Experiment (EVE), καθώς και ηλιακές συστοιχίες και κεραίες υψηλού κέρδους.
(Εικόνα: © NASA.)
Το Solar Dynamics Observatory είναι ένα διαστημικό σκάφος της NASA που ξεκίνησε το 2010, εγκαίρως για να πιάσει την ηλιακή κηλίδα και την ηλιακή δραστηριότητα στο αποκορύφωμά του το 2013 ως μέρος του 11ετούς κύκλου του ήλιου. Ο δορυφόρος καταγράφει συνεχώς τις αναλύσεις υψηλής ευκρίνειας της ατμόσφαιρας του ήλιου που δεν έχουν ξαναδεί.
Εκτός από την απλή παρατήρηση του ήλιου, η NASA χρησιμοποιεί αυτό το παρατηρητήριο για να βελτιώσει την πρόβλεψη της ηλιακής δραστηριότητας. Το SDO στοχεύει στην παροχή πληροφοριών σχετικά με τη δομή του μαγνητικού πεδίου του ήλιου, καθώς και τον τρόπο μεταφοράς ενέργειας από τον ήλιο στο διάστημα.
Μέχρι στιγμής, το SDO έχει καταγράψει προβολές υψηλής ανάλυσης από ηλιακές εκλάμψεις, παρείχε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την πρόβλεψη της μαγνητικής δραστηριότητας, ακόμη και κατέλαβε δύο πλανήτες - την Αφροδίτη και τον Ερμή - που διασχίζουν το πρόσωπο του ήλιου (από τη σκοπιά της Γης.)
Μια προβολή IMAX
Το SDO είναι το πρώτο από τους ελέγχους του προγράμματος Living With a Star της NASA. Ο ήλιος είναι μια ανεκτίμητη πηγή ενέργειας και ζεστασιάς για τον πλανήτη. Ωστόσο, η μεταβλητότητά του μπορεί να προκαλέσει προβλήματα. Μια μεγάλη ηλιακή καταιγίδα έχει τη δυνατότητα να χτυπήσει ηλεκτροφόρα καλώδια ή δορυφόρους επικοινωνίας, για παράδειγμα. Ο κύριος στόχος του προγράμματος, επομένως, είναι να κατανοήσουμε γιατί η ενέργεια του ήλιου ποικίλλει και πώς μπορεί να επηρεάσει τη Γη.
Ένα όργανο επί του σκάφους είναι το Atmospheric Imaging Assembly, το οποίο μπορεί να εγγράψει εικόνες του ήλιου σε ανάλυση IMAX. Με εικόνες υψηλής ευκρίνειας διαθέσιμες στα περισσότερα από τα 10 διαθέσιμα μήκη κύματος κάθε 10 δευτερόλεπτα, επιτρέπει στους επιστήμονες να παρακολουθούν την κορώνα και να βλέπουν τυχόν αλλαγές - ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία. Οι συνεχείς παρατηρήσεις αναμενόταν να δώσουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις αιτίες των ηλιακών εκρήξεων και των στεφανιαίων εκρήξεων.
Τα άλλα όργανα είναι το Helioseismic and Magnetic Imager, το οποίο μπορεί να παρακολουθεί ηλεκτρικά ρεύματα και μαγνητική δραστηριότητα στην κορώνα, και το Πείραμα Extreme Ultraviolet Variability, το οποίο παρακολουθεί τις υπεριώδεις ηλιακές εκπομπές.
Το διαστημικό σκάφος είχε αρχικά πενταετή διάρκεια ζωής, αλλά διήρκεσε πέρα από έναν 11χρονο ηλιακό κύκλο και εξακολουθούσε να αποδίδει καλά στα μέσα του 2018.
Εκτόξευση και πρώτο έτος στο διάστημα
Η SDO κόστισε 850 εκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή και την κυκλοφορία. Ο δορυφόρος τοποθετήθηκε στο διάστημα στις 11 Φεβρουαρίου 2010, πάνω σε έναν πύραυλο Atlas V από το σταθμό Cape Canaveral Air Force στη Φλόριντα. Από εκεί, ο δορυφόρος τοποθετήθηκε σε μια κεκλιμένη γεωσυγχρονική τροχιά που εντοπίζει ένα μονοπάτι οκτώ κάθε μέρα πάνω από τη Γη καθώς παρακολουθεί τον ήλιο.
"Η κεκλιμένη γεωσυγχρονική τροχιά του SDO επιλέχθηκε για να επιτρέπει συνεχείς παρατηρήσεις του ήλιου και να επιτρέπει τον εξαιρετικά υψηλό ρυθμό δεδομένων μέσω της χρήσης ενός μοναδικού αποκλειστικού σταθμού εδάφους", σύμφωνα με τον ιστότοπο του Solar Dynamics Observatory.
Οι ελεγκτές ήταν έκπληκτοι με αυτό που παρήγαγε το SDO κατά το πρώτο έτος των παρατηρήσεών του, ιδιαίτερα τις απόψεις του για την κορώνα του ήλιου. Κανονικά, αυτό το τμήμα του ήλιου είναι καλύτερα ορατό κατά τη διάρκεια των εκλείψεων, αλλά με το SDO, οι επιστήμονες μπόρεσαν να παρακολουθήσουν τι έκανε η κορώνα από την άκρη του στην επιφάνεια του ήλιου.
"Η επιστήμη αυξάνεται πραγματικά και είναι πολύ συναρπαστικό να ανακαλύπτουμε όλες τις δυνατότητες των οργάνων", δήλωσε ο Phil Chamberlin, αναπληρωτής επιστήμονας του SDO στο Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard στο Greenbelt, Md., Στο Space.com το 2011.
Η αποστολή σίγουρα ξεπέρασε τις προσδοκίες μου μέχρι τώρα - και οι προσδοκίες μου ήταν αρχικά υψηλές. "
Ηλιακό μέγιστο, Αφροδίτη και «ανεμοστρόβιλοι»
Καθώς ο ήλιος κινήθηκε προς το ηλιακό μέγιστο (όταν η ηλιακή δραστηριότητα είναι υψηλότερη) το 2013, οι δυνατότητες του SDO άρχισαν να λάμπουν πραγματικά για τους αστρονόμους. Η ηλιακή φωτοβολίδα του Μαΐου καταγράφηκε σε υψηλή ανάλυση, με εικόνες σε πολλά μήκη κύματος που δείχνουν την έκταση της έκρηξης. Η αναλαμπή, ωστόσο, θεωρήθηκε μεσαίου μεγέθους, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσαν να προκύψουν περισσότερες θεαματικές εκρήξεις πριν από τις κάμερες.
Με το μάτι του SDO στον ήλιο, οτιδήποτε περνά μπροστά του θα μπορούσε επίσης να καταγραφεί από την κάμερα. Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα ήταν η Αφροδίτη, η οποία διέσχιζε τον ήλιο (από τη σκοπιά της Γης) 5-6 Ιουνίου 2012. Η εκδήλωση είναι προβλέψιμη αλλά εξαιρετικά σπάνια. η τελευταία διέλευση πριν ήταν το 2004, αλλά η επόμενη δεν θα συμβεί μέχρι το 2117. Το 2016, η SDO συνέλαβε επίσης τον Ερμή που διασχίζει τον ήλιο. Η επόμενη διέλευση θα πραγματοποιηθεί στις 11 Νοεμβρίου 2019.
Το 2016, το SDO κατέλαβε έναν ηλιακό ανεμοστρόβιλο που ήταν πέντε φορές ευρύτερος από τη Γη, κινούμενος στην επιφάνεια του ήλιου - τόσο σε εικόνες όσο και σε βίντεο. Εκείνη την εποχή, η NASA είπε ότι ήταν πιθανότατα η πρώτη φορά που ένα βίντεο είχε πιάσει τη δραστηριότητα.
Ο ηλιακός ανεμοστρόβιλος διαμορφώθηκε από το μαγνητικό πεδίο του ήλιου. Αντίθετα, οι ανεμοστρόβιλοι συμβαίνουν λόγω της δραστηριότητας του ανέμου. Κινήθηκε επίσης πολύ πιο γρήγορα. Οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι ο ανεμοστρόβιλος του ήλιου στροβιλίστηκε στα 186.000 μίλια / ώρα (300.000 χλμ / ώρα), ενώ μια γήινη καταιγίδα συνήθως δεν ξεπερνά τα 300 μίλια / ώρα (483 χλμ / ώρα).
Περισσότεροι από αυτούς τους ανεμοστρόβιλους στο πλάσμα έχουν συλληφθεί από το SDO, όπως ένα που συνέβη στα τέλη του 2015. Η παρατήρηση γεγονότων όπως αυτό δίνει στους επιστήμονες περισσότερη εικόνα για τους υποκείμενους μηχανισμούς της παραγωγής πλάσματος του ήλιου.
Μακροχρόνιες παρατηρήσεις
Οι μακροχρόνιες παρατηρήσεις του SDO για τον ήλιο δείχνουν επίσης στους επιστήμονες όταν συμβαίνει κάτι διαφορετικό. Για παράδειγμα, τον Ιούνιο του 2011 υπήρχε μια στεφανιαία μαζική εκτόξευση που έριξε μια τεράστια ποσότητα πλάσματος ή υπερθέρμανσης αερίου. Οι επιστήμονες το 2014 δημοσίευσαν αποτελέσματα λέγοντας ότι παρατήρησαν το πλάσμα να χωρίζεται σε «δάχτυλα» ύλης με παρόμοιο τρόπο που έχει παρατηρηθεί στο Νεφέλωμα Καβουριών, ένα υπόλειμμα σουπερνόβα. Αυτή ήταν μια ασυνήθιστη ευκαιρία να μελετηθεί αυτό που είναι γνωστό ως φαινόμενο Rayleigh-Taylor σε μεγάλη κλίμακα.
Επίσης, το 2014, οι επιστήμονες παρατήρησαν τις γραμμές μαγνητικού πεδίου να βγαίνουν και να προκαλούν έκρηξη στην ατμόσφαιρα του ήλιου. Το βίντεο υψηλής ανάλυσης που κατέγραψε η SDO επιβεβαίωσε μια θεωρία που κρατούσε για χρόνια. Αυτά τα είδη παρατηρήσεων θα διευκολύνουν την πρόβλεψη όπου συμβαίνουν μεγάλες φωτοβολίδες, οι οποίες θα μπορούσαν να προστατεύσουν καλύτερα τις υποδομές στη Γη, δήλωσαν οι επιστήμονες εκείνη την εποχή.
Το SDO υπέστη σύντομα δυσλειτουργία το 2016, όταν δεν επέστρεψε αμέσως στη λειτουργία επιστήμης αφού παρακολούθησε το φεγγάρι να περνά μπροστά από τον ήλιο στις 2 Αυγούστου. Η NASA ανέκτησε τα όργανα του διαστημικού σκάφους μέσα σε μια εβδομάδα. Την ίδια χρονιά, το SDO συνέλαβε επίσης βίντεο από μια "στεφανιαία τρύπα" (μια περιοχή με λιγότερο πυκνό υλικό) στην ατμόσφαιρα του ήλιου,
Το 2017, η NASA κυκλοφόρησε ένα βίντεο που δείχνει επτά χρόνια παρατηρήσεων από τον ήλιο από το SDO. Την ίδια χρονιά, η SDO συμμετείχε σε παρατηρήσεις της συνολικής ηλιακής έκλειψης που πέρασε στις Ηνωμένες Πολιτείες τον Αύγουστο. Η SDO τραβάει τακτικά φωτογραφίες όλων των ηλιακών εκλείψεων που βλέπει, συμπεριλαμβανομένης μιας μερικής τον Οκτώβριο του 2017 και μιας συνολικής έκλειψης στα γενέθλιά της στις 11 Φεβρουαρίου 2018.
Στις 6 Σεπτεμβρίου 2017, ο ήλιος έδειξε ότι θα μπορούσε ακόμη να στείλει τεράστιες ηλιακές εκλάμψεις ακόμη και όταν δεν βρίσκεται σε αιχμή δραστηριότητας. Έσπασε μια φωτοβολίδα X9.3, την ισχυρότερη από το 2006. Τον Νοέμβριο, το SDO είδε επίσης ένα κυκλικό νήμα - ένα σύννεφο φορτισμένων σωματιδίων που εμφανίζεται συνήθως ως επιμήκης κλώνος. Η NASA είπε ότι το εύρημα δεν ήταν επιστημονικά αξιοσημείωτο, αλλά εξακολουθεί να είναι ενδιαφέρον καθώς είναι μια σπάνια άποψη.
Το SDO είχε μια δημοφιλή μασκότ κοτόπουλου που ονομάζεται Camilla Corona SDO, ο οποίος παρακολουθούσε τακτικά τις εκδηλώσεις της NASA Social και μάλιστα μια φορά έκανε μια βόλτα με μπαλόνι στην άκρη του χώρου. Η μασκότ ανατέθηκε εκ νέου σε γενικότερες εργασίες δημοσίων σχέσεων το 2013.
