Detaljer om britisk ledet solforskningsmission afsløret

Opkaldt efter en keltisk gudinde for solen, SULIS er en britisk ledet solforskningsmission, designet til at besvare grundlæggende spørgsmål om solstormes fysik. Missionen består af en klynge af små satellitter og vil omhyggeligt overvåge solstorme ved hjælp af avanceret britisk teknologi, samt demonstration af nye teknologier i rummet. Ledende efterforsker på projektet, Dr. Eamon Scullion fra Northumbria University, vil afsløre planerne for missionen på onsdag, 3. juli ved Royal Astronomical Society's National Astronomy Meeting i Lancaster.

Når først de er finansieret, missionen vil studere karakteren af ​​soludbrud, og spor enorme magnetiske skyer af ladet gas, mens de rejser med høj hastighed på kollisionskurs med Jorden.

"SULIS vil anvende højopløsningsfjernmåling i 3D for at hjælpe rumforskere med endelig at forstå, hvad disse magnetiske skyer af ladet gas er lavet af, hvor meget stof de indeholder, hvad der forårsager deres udbrud, hvor hurtigt de rejser, og mest vigtigt, hvor skadelige de kunne være for Jorden" forklarer Scullion.

Solstorme opstår, når Solen frigiver enorme energiudbrud som soludbrud, lancerer enorme magnetiske skyer af ladet gas, kendt som koronale masseudstødninger. Det er interaktionen mellem disse ladede partikler og jordens atmosfære, der resulterer i nordlys, men solstorme kan også have en mere betydelig indvirkning på Jorden, forårsager global afbrydelse af mobiltelefon eller GPS, radio blackouts, og satellitfejl.

Det koronale magnetfelt er en af ​​de vigtigste fysiske egenskaber ved solatmosfæren, og alligevel er det en af ​​de mindst udforskede. SULIS vil inkludere instrumenter til direkte at måle solkoronaens magnetfelt for første gang, med tre par formationsflyvende koronagrafer i kredsløb om Solen. Det første par vil blive sat i kredsløb om Jorden, med de to andre par, der skal placeres foran, og bagved, Jorden i sin bane i en missions levetid på 10 år.

Alvorligt rumvejr er inkluderet i UK National Risk Register, hvilket betyder regeringsafdelinger inklusive militær, energi, civil luftfart, og transport skal planlægge denne risiko. "Solstorme er uundgåelige" siger Scullion, "men med SULIS vil vi lære om deres grundlæggende byggeklodser for mere præcist at kunne forudsige, hvornår den næste 'store' kommer. At have avancerede advarsler vil sætte os i stand til at tage skridt til at minimere påvirkningen".

Den 2. juli 2019, SULIS Co-Investigator Dr. Huw Morgan, vil være en del af et team af solforskere fra Aberystwyth University, der besøger Chile for at observere den totale solformørkelse. Formørkelsen giver ideelle betingelser for at teste et avanceret kompakt hyperspektral billedapparat, som forventes at blive inkorporeret i SULIS-missionen på et af satellitpar. Dr. Morgan siger, "SULIS-konsortiet afventer nu resultatet af eclipse-observationsløbet med høje forventninger til spektakulære HD-billeder af solkoronaen".

SULIS er ikke kun designet til at være en rumvidenskabsmission, men også for at demonstrere teknologi til præcisionstilpasning af små satellitter, der flyver i formation, og fremtidig kommunikation.

Præcisionsmanøvrering i formationsflyvning er en udfordring for satellitkonstellationer og er afgørende for at opretholde en fungerende koronagraf i rummet. Koronagrafen er i det væsentlige en kunstig formørkelse skabt af en satellit i et par, der formørker Solen i forhold til synet af den anden satellit. Denne formørkelse er påkrævet for at blokere det skarpe lys fra Solens overflade for at detektere og måle egenskaberne af det svage lys, der kun kommer fra koronaen. SULIS vil undersøge karakteren af ​​det magnetiske felt i koronaen ved at inspicere subtile ændringer i egenskaberne af selve koronallyset.

Missionen vil også demonstrere brugen af ​​laserkraftoverførsel i rummet og laserkommunikation i lave jordbaner (dvs. til både inter-satellit-kommunikation og satellit-til-jord-kommunikation). Dette er vigtigt for små satellitter med instrumenter, der er i stand til at optage store mængder data, som enten kræver mere effektive måder at lagre store mængder data lokalt på, eller mekanismer til at flytte data fra satellitterne ekstremt hurtigt for at undgå hardware- og datatelemetriproblemer.

På SULIS-missionen, en af ​​satellitterne i det formation-flyvende par vil blive skygget af den anden, hvilket betyder, at den delvist formørkede satellit vil kræve noget ekstra strøm. Dette vil ske gennem en laserstrømudveksling med satellitten, der er i permanent sollys for at udføre alle dens funktioner.

Evnen til at overføre strøm til ellers "døde" satellitter kan være yderst nyttig til fremtidige små satellitklyngemissioner, øge deres levetid, og hjælper med at håndtere det stadigt voksende problem med rumaffald.

"Vi er glade for at udvikle en mission for at udvide Storbritanniens rolle inden for solfysik," siger Scullion. "SULIS-missionen supplerer eksisterende og foreslåede operationelle rumvejrmissioner fra Nasa og Esa og vil hjælpe med at bane vejen for fremtidige rumvejrinstrumenter".