Solar Orbiter skutt opp*

Solar Orbiter skutt opp*

Publisert av Norsk Astronautisk Forening den 13.12.20. Oppdatert 02.05.21.

eRomfart 2020-012 Norsk Astronautisk Forening, 12.02.2020

 

Dette er en nyhetsnotis opprinnelig sendt på epost til medlemmer av Norsk Astronautisk Forening. Dersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige tilbud, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingsskjema.

 

Solar Orbiter skutt opp

 

Av Øyvind Guldbrandsen

ESAs romsonde Solar Orbiter ble kl. 05:03 norsk tid mandag 10. februar 2020 skutt fra Cape Canaveral med en amerikansk Atlas V-bærerakett. Bæreraketten sendte som planlagt den europeiske solsonden, som har flere komponenter laget i Norge, inn i bane rundt Solen. Så langt ser alt ut til å fungere som det skal.

 

Solar Orbiter er et et ambisiøst solforskningsprosjekt som formelt ble godkjent og igangsatt i 2011, men som har vært under studier i 20 år. Byggingen av sonden har tatt seks år. Kostnadene for prosjektet er om lag 1,6 millarder Euro.


Sonden er utstyrt med ti instrumenter (se beskrivelse i bildeteksten) som er valgt ut for å utfylle hverandre og gi et mest mulig komplett bilde av Solen, dens omgivelser og de kompliserte prosessene som som foregår, hvorav mange selvsagt har fundamental betydning for hele vår eksistens.

En av mange ting Solar Orbiter vil fokusere på er prosessene som ligger bak det såkalte romværet, og om det vil være mulig å forutsi masseutbrudd. Slike kan skade eller ødelegge både satellitter i bane rundt Jorden og store strømnett på bakken. Om ikke helt eliminere vår eksistens, så har i slike utbrudd, som stadig finner sted, potensiale til å lamme store deler av det moderne samfunnet, skulle Solen få inn en fulltreffer på oss. Vi blitt truffet av før, og det er bare et tidsspørsmål før det skjer igjen.

Mange av Solar Orbiters observasjoner skal samkjøres med de til NASAs Parker Solar Probe, som ble sendt inn i bane rundt Solen i 2018. Både Parker Solar Probe og Solar Orbiter skal benytte gjentakende passeringer av Jorden og spesielt Venus for å endre banene slik at sondene bringes nærmere Solen enn Merkur.

Det vil ta to år før Solar Orbiter er kommet inn i sin innledende operative bane. På det nærmeste vil sonden etterhvert komme inn til en avstand av bare 42 millioner km fra Solen, hvor strålingen fra Solen er 13 ganger høyere enn ved Jordens bane. Dette er fortsatt ikke fullt så nærme Solen som Parker Solar Probe skal komme, men det var heller aldri meningen. Solar Orbiter vil på den annen side kretse i en bane som gradvis vil inklineres med en helning på 33 grader i forhold til Ekliptikken og Solens ekvator. Solar Orbiter er også utstyrt med instrumenter som skal fotografere Solens fotosfære ("overflate") både i synlig og ultrafiolett lys, noe Parker Solar Probe ikke kan. Observasjonene vil inkludere bilder av Solens polområder, som til hittil aldri er fotografert.

Solar Orbiter klargjøres i et miljøkontrollert og tilnærmet støvfritt rom ved Cape Canaveral før oppskytingen. Solpaneler, instrumentbommer og antenner er sammenfoldet. (ESA)


Solar Orbiter (uten solcellepanelene) med instrumentene avmerket. Sonden har ti instrumenter, hvorav noen benytter flere sensorer, montert forskjellige steder på sonden. Alle instrumentene er levert av institutter i Europa, bortsett fra SoloHI, som USA har bidratt med. Norge, ved Astrofysisk institutt på Blindern, er med på SPICE-instrumentet. (ESA)

EPD
Energetisk partikkeldetektor.
Skal måle energetiske partikler som strømmer forbi sonden og studere deres komposisjon og variasjon over tid. Vil hjelpe forskerne med å forstå partiklenes kilder, akselerasjonsmekanismer og transportprosesser.

MAG
Magnetometer.
Vil måle magnetfeltet med høy presisjon og gi kunnskap om hvordan sammenhengen mellom Solens magnetfelt og resten av Solsystemet, hvordan det endrer seg over tid, hvordan Solens korona varmes og hvordan energi transporteres i solvinden.

RPW
Radio- og plasmabølger.
Benytter flere sensorer og antenner for å karakterisere variasjoner i magnetiske bølger og partikler i solvinden. Gjør både fjernmålinger og på-stedet-målinger.

SWA
Solvindplasmaanalyser.
En pakke sensorer som måler solvindens tetthet, hastighet, temperatur og komposisjon (sammensetning.)

EUI
Ekstremultrafiolett kamera.

Vil ta bilder av Solens kromosfære, overgangsregion og korona. Vil gi forskerne mulighet til å studere de mystiske oppvarmingsprosessene som finner

 sted her.


Metis
Koronagraf.
Vil ta bilder av Solens korona i synlig og ultrafiolett lys samtidig, og vise strukturen og dynamikken i Solens atmosfære fra 1,7 til 4,1 solradier med enestående detaljrikdom. Skal studere sammenhengen mellom det som skjer her og med romværet i det indre Solsystemet.

PHI
Polarimetrisk og helioseismisk kamera.

Skal gi høyoppløste observasjoner av magnetfeltet over Solens fotosfære og kartlegge det i synlig lys. Skal også gi hastighetskart av bevegelsene i Solens fotosfære slik at helioseismiske studier kan foretas.

 

SoloHI
Heliosfærisk kamera.
Skal ta bilder av solvinden ved å fange inn lys spredt av elektroner i den, slik at forskerne kan identifisere flyktige forstyrrelser, f.eks av typen som kan utløse masseutbrudd fra Solens korona. Treffer slike masseutbrudd Jorden danner det polarlys, mens kraftigere utbrudd kan være farlige for astronauter, ødelegge satellitter og og slå ut strømnett på bakken.

 

SPICE
Spektralfotografering av koronaens miljø.
Skal avsløre egenskapene til Solens overgangsregion og korona ved å ta observere ekstremultrafiolett lys sendt ut av plasmaet her. Disse vil bl.a vise Solens magnetiske felter og gi kunnskap om hva som driver igang solvinden. Institutt for teoretisk astrofysisk ved Universitetet i Oslo er med på dette instrumentet.

 

STIX

Røntgenstrålespektrometer og -teleskop
Skal studere røntgenemisjoner fra Solen, f.eks fra varm plasma, som ofte er relatert til eksplosiv magnetisk aktivitet, som solutbrudd (flares). Skal registrere tid, lokasjon, intensitet og energi for slike hendelser slik at sammenhengen mellom dem og solvinden kan forstås bedre.



Oppskytingen av Solar Orbiter fant sted 10. februar 2020 norsk tid, eller 9. februar kl. 23:03 lokal tid, fra oppskytingskompleks 41 på Cape Canaveral i Florida. Bærerakett var en amerikansk, totrinns Atlas V 411, det vil si en variant av Atlas V-raketten som benytter et nyttelastdeksel med diameter på 4 m, én enkelt faststoffmotor påspent førstetrinnet (eller kjernetrinnet, som det ofte blir kalt) og et Centaur øvre trinn med én RL-10-rakettmotor, drevet av flytende hydrogen og oksygen. Den litt uvanlige, asymmetriske konfigurasjonen ga også en tydelig asymmetrisk rakettflamme. Førstetrinnet benytter en russiskprodusert RD-180-rakettmotor drevet av parafin og flytende oksygen. Oppskytingen var betalt av NASA, og er et av deres bidrag til det europeiskledede prosjektet. (United Space Alliance)

 

 

  


 

Langtidseksponering av oppskytingsforløpet. Raketten forsvinner etterhvert bak horisonten. Månen befinner seg i øvre bildekant. Bildet er tatt fra taket av VAB-bygningen, hvor Saturn V-rakettene og romfergene ble montert, og hvor SLS-rakettene skal monteres. Flere av oppskytingsrampene på Cape Canaveral er synlige på bildet. (Derek Demeter/Emil Buehler Planetarium.)

 

 


 

Det er lagt opp til at Solar Orbiter i løpet av 22 omløp rundt Solen skal foreta én passering av Jorden og hele åtte av Venus. Planetpasseringene vil gradvis flytte perihel (punktet i banen nærmest Solen) nærmere og nærmere Solen, inntil en avstand av 42 millioner km, som er nærmere Solen enn Merkurs kommer i sin noe avlange bane. Like viktig er det at baneplanets inklinasjon, dvs. helning i forhold til ekliptikken og Solens ekvatorplan, gradvis skal økes. Dette vil etterhvert gi sonden utsikt til Solens polområder, som aldri tidligere har blitt fotografert. (ESA)

 

 

Solar Orbiter med solpaneler, antenner og instrumentbommer foldet ut. Mekanismene som roterer solpanelene er levert av Kongsberg Defence & Aerospace. (Illustrasjon: ESA)