Solorbiter ryddet for at studere solen efter omfattende test af rumfartøjer

Et imperialistisk-bygget instrument vil studere solens magnetfelt ombord på rumfartøjet Solar Orbiter efter dets opsendelse i begyndelsen af ​​2020.

Solar Orbiter, en mission fra European Space Agency (ESA), vil studere solen i hidtil usete detaljer fra kun 50 millioner kilometer væk, inde i Merkurs kredsløb. Rumfartøjet skal lanceres i februar 2020 med en suite på ti instrumenter, hvoraf den ene er bygget og ledet af kejserlige videnskabsmænd.

Professor Tim Horbury er hovedforsker for magnetometerinstrumentet (MAG) og Helen O"Brien er ledende ingeniør. Begge er fra Institut for Fysik ved Imperial, som er vært for flere medlemmer af MAG-teamet, som også har medlemmer fra hele Europa og USA.

Efter måneders omfattende test for at sikre, at rumfartøjet og instrumenterne er klar til flyvning, holdet afventer nu opsendelse fra NASAs Cape Canaveral i Florida.

Professor Horbury sagde:"Efter alle disse år arbejde på Solar Orbiter, det er så spændende at være kun fem måneder fra lanceringen. Vi bør begynde at få målinger tilbage virkelig hurtigt fra instrumentet; Jeg stopper ikke med at bekymre mig, før vi får et kig på de rigtige data under flyvningen, men dette er et virkelig vigtigt skridt på vejen.

"Solar Orbiter kommer til at gøre så meget stor videnskab i at hjælpe os med at forstå, hvordan solen fungerer, og hvordan den påvirker hele vores liv, og der er et samfund af videnskabsmænd, i Imperial, andre steder i Storbritannien, og rundt om i verden, der klør efter at få fingrene i vores mål."

Måler solen

MAG-instrumentet vil måle solens magnetfelt i det interplanetariske rum. Dette felt genereres under stjernens overflade, når det roterer på samme måde som Jordens, men det er meget mere foranderligt.

Solens magnetfelt føres ud i det interplanetariske rum af en strøm af partikler kaldet solvinden. Når dette magnetfelt kommer nær Jorden, den kan interagere med vores egen for at producere rumvejr, som kan forstyrre elnettet og påvirke satellitter. Solar Orbiter vil studere videnskaben bag disse vigtige begivenheder.

På dens overflade, solens magnetfelt er omkring det dobbelte af Jordens, men i det dybe rum er det titusindvis af gange mindre, så MAG må være utrolig følsom. Dette betyder også selve rumfartøjet, og alle dets andre instrumenter, må ikke selv producere væsentlige magnetfelter for ikke at forstyrre det interplanetariske magnetfelt.

Strenge test

Hele rumfartøjet Solar Orbiter, med alle dets instrumenter ombord, blev udsat for et strengt sæt magnetfelttests denne sommer, beviser, at den er magnetisk 'ren' nok til at tillade MAG at udføre sit arbejde en gang i kredsløb.

Rumfartøjet blev placeret i et unikt anlæg i en skov syd for München for at undgå interferens med menneskeskabte magnetfelter.

Anlægget består udelukkende af ikke-magnetiske materialer som træ og indeholder tolv 15 meter spoler - næsten lige så store som bygningen - som skaber et konsistent magnetisk miljø, der udelukker Jordens eget magnetfelt, simulering af forholdene i det ydre rum.

Testen karakteriserede først den magnetiske opførsel af det udrevne rumfartøj, for at sikre, at Solar Orbiters magnetfelt er lavt nok til, at MAG-instrumentet kan fungere i sit mest følsomme område.

Senere test brugte elektrisk strøm til at drive rumfartøjet og måle mulige variationer i rumfartøjets magnetfelt under specifikke operationer, for eksempel med ekstra strømme genereret af motorerne eller af mobile elementer, herunder de udskiftelige optiske filtre, der bruges af kameraerne om bord til at tage billeder af solen.

Kæmpe arbejde

Analysen af ​​de magnetiske test indikerer, at missionskravene stort set lå inden for testfacilitetens grænser. Efter lanceringen, i det endnu roligere miljø i rummet, yderligere målinger vil supplere resultaterne af disse tests for fuldt ud at karakterisere rumfartøjets magnetiske egenskaber.

Professor Horbury tilføjede:"Det er afgørende, at vores instrument kan måle de små magnetfelter i rummet, så det var en kæmpe lettelse endelig at kunne se de målinger, der bekræfter, at rumfartøjets magnetfelt er pænt og lille.

"Vi er taknemmelige for den enorme mængde arbejde, der er blevet lagt ned af alle i Den Europæiske Rumorganisation, Airbus, og alle instrumentholdene for at gøre dette muligt."