Flyvende solo:Solar Orbiter vil tage de første direkte billeder nogensinde af solcellepoler

Solar Orbiter vil kredse om vores nærmeste stjerne, solen, observerer det tæt på. Det vil tage de første direkte billeder nogensinde af sine poler, mens du også studerer den indre heliosfære - det boblelignende område omkring solen skabt af strømmen af ​​energiske, ladede partikler frigivet i solvinden.

På det nærmeste, Solar Orbiter vil komme inden for omkring 42 millioner km fra solen:tættere på end den brændte planet Merkur, lidt over en fjerdedel af den gennemsnitlige afstand mellem Jorden og solen, og tættere på end noget europæisk rumfartøj i historien.

For at få det ind i denne unikke bane i midten af ​​solsystemet, kanter tæt på solens poler i stedet for at kredse i et 'fladt' plan, ligesom planeterne, hold ved mission control i Darmstadt, Tyskland, har planlagt en indviklet vej.

Solar Orbiter skal lanceres fra Cape Canaveral, Florida, på en Atlas V 411 raket leveret af NASA i begyndelsen af ​​februar. Når den først er adskilt fra løfteraketten, en 22-minutters automatisk aktiveringssekvens finder sted, hvorefter kontrolteamet overtager tøjlerne til Launch and Early Orbit Phase (LEOP).

Disse tidlige øjeblikke i en missions liv er kritiske. Det er nu, at rumfartøjet vågner, udvider sine solcellepaneler, og hold på jorden tjekker dens helbred efter belastningen af ​​opsendelsen.

Elements of Solar Orbiters videnskabelige instrumenter er placeret langs en 4,4 meter lang bom, " som holder dem væk fra rumfartøjets hoveddel og enhver potentiel interferens. Denne bom bør udløses, før visse kemiske thrustere affyres, som har potentiale til at forurene instrumenterne under manøvrer.

Når først Solar Orbiters systemer og instrumenter er oppe og køre, det går ind i "krydstogtfasen, " som varer indtil november 2021. I denne periode det vil udføre to tyngdekraftsassistende manøvrer omkring Venus og en rundt om Jorden for at ændre rumfartøjets bane, leder den mod de inderste områder af solsystemet.

Det første tætte solpas vil finde sted i slutningen af ​​marts 2022 på omkring en tredjedel af afstanden mellem Jorden og solen. På dette tidspunkt, rumfartøjet vil være i en elliptisk bane, der i første omgang tager 180 dage at fuldføre, nærmer sig solen hvert halve år.

En bane med udsigt

Solar Orbiters sti vil se den rejse ud af "ekliptikkens plan." Så, i stedet for at kredse i det samme flade plan omkring solen som planeterne, måner og mindre kroppe i solsystemet, det vil 'springe' op fra solækvator, leverer udsigter over solens polarområder, som aldrig er set før.

At gøre dette, Solar Orbiter vil ikke rejse i en 'fast' bane. I stedet, rumfartøjet vil følge en konstant skiftende elliptisk bane, der konstant vil blive vippet og klemt, kanter det højere og højere og tættere på solens poler.

Som sådan, rumfartøjets kredsløb er blevet valgt til at være 'i resonans' med Venus, hvilket betyder, at den vil vende tilbage til planetens nærhed med få kredsløb og igen kan bruge planetens tyngdekraft til at ændre eller vippe sin bane.

Mens Solar Orbiter oprindeligt kredser i det samme 'flade' plan som planeterne i solsystemet, hvert møde med Venus vil øge dens tilbøjelighed. Det betyder, at hver gang Solar Orbiter møder solen, det vil se på det fra et andet perspektiv.

Ved udgangen af ​​2021, rumfartøjet vil nå sit første nominelle kredsløb for videnskab, som er sat til at vare i fire år. I løbet af denne tid, Solar Orbiter vil nå 17° hældningsgrader, giver rumfartøjet mulighed for at tage billeder i høj opløsning af solens poler, for første gang.

Under den foreslåede forlængede missionsfase, Solar Orbiter ville løfte sig ind i en bane med endnu højere hældning. Ved 33° over solens ækvator, polarområderne ville komme endnu mere direkte til syne.

Data indsamlet af Solar Orbiter vil blive lagret på rumfartøjet, derefter strålede (eller, 'downlinked') til Jorden i løbet af otte timers kommunikationsvinduer, via den 35 m lange Malargüe jordstation i Argentina.

Andre Estrack-stationer som New Norcia i Australien og Cebreros i Spanien vil fungere som backup.

Håndtering af varmen

For at overleve at komme så tæt på og personlig med vores stjerne, oplever en maksimal temperatur på 520 grader Celsius og modtager en spærreild af intens stråling, Solar Orbiters hoveddel og vitale instrumenter vil være beskyttet af et titanium varmeskjold, der vil vende mod solen til enhver tid.

Selv rumfartøjets solpaneler, designet til at optage energi fra solen, skal beskyttes. Når Solar Orbiter kanter tættere på den gigantiske kugle af varme og stråling, dens paneler – der stikker ud på begge sider af rumfartøjet, bringer den til 18,9 m på tværs – skal vippes væk fra solen, begrænse mængden af ​​lys, de optager, for at sikre, at de ikke overophedes.