“Autobusi Kozmik” nis drejt hapësirës: Tre misione të fuqishme për të studiuar Diellin dhe ndikimin e tij në Tokë

Një “autobus kozmik” është nisur këtë javë drejt hapësirës së thellë me një ngarkesë të pazakontë: tre misione hapësinore me vlerë prej gati 1.6 miliardë dollarësh, të cilat do të udhëtojnë rreth 1.5 milion kilometra larg Tokës për të monitoruar aktivitetin e Diellit dhe ndikimin e tij mbi planetin tonë.

Në një nisje të suksesshme nga Kennedy Space Center në Florida, një raketë SpaceX Falcon 9 mbajti në bordin e saj tre satelitë të ndarë: një nga NOAA (Administrata Kombëtare Oqeanike dhe Atmosferike e SHBA-së) dhe dy të tjerë nga NASA. Të gjithë kanë si destinacion të përbashkët pikën L1 Lagrange një vend i veçantë në hapësirë ku forcat gravitacionale të Diellit dhe Tokës krijojnë një zonë të qëndrueshme për vëzhgime afatgjata të Diellit dhe hapësirës ndërplanetare.

IMAP – Sonda që do të “vizatojë” kufirin e sistemit tonë diellor

Misioni kryesor i këtij lansimi është Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) një sondë që do të studiojë kufirin e heliosferës, flluskën magnetike që rrethon Sistemin Diellor dhe e mbron atë nga rrezatimi kozmik.

IMAP do të rrotullohet çdo 15 sekonda dhe do të mbledhë të dhëna për grimcat e energjizuara që vijnë nga Dielli, por edhe për grimcat neutrale që kthehen nga hapësira ndëryjorë. Këto grimca të quajtura “mesazherë kozmikë” do të ndihmojnë shkencëtarët të kuptojnë më mirë se si ndikon Dielli në ambientin kozmik që rrethon Tokën dhe planetët e tjerë.

“Kjo është hera e parë që një mision përqendrohet krejtësisht në hartimin e kufirit të heliosferës,” tha Nicky Fox nga NASA.

“Përfunduam me këtë observator të mrekullueshëm që mat gjithçka”, tha McComas. “Grimcat që vijnë nga Dielli lëvizin në erën diellore për të arritur në heliosferën e jashtme. Një pjesë e tyre neutralizohen dhe kthehen menjëherë, dhe ne i vëzhgojmë ato disa vite më vonë si ENA (atome neutrale energjike). Pra, ne po vëzhgojmë të gjithë ciklin jetësor të këtij energjizimi të grimcave dhe mënyrën se si ai bashkëvepron në kufijtë e heliosferës.”

IMAP vjen pas një misioni më të vogël, të quajtur IBEX, që mbante vetëm dy instrumente për të filluar hetimin e skajit të heliosferës në vitin 2008. IBEX zbuloi një model të papritur si shirit të emetimeve energjike neutrale që vinin nga pjesa e përparme e heliosferës. Shkencëtarët kanë zhvilluar disa teori për të shpjeguar nënshkrimin e shiritit. Një nga teoritë postulon se shiriti përfaqëson një grup grimcash që disi rrjedhën nga heliosfera dhe kërcyen rreth hapësirës ndëryjore përpara se të ktheheshin në Sistemin Diellor.

“U zbulua se materia ndëryjore, grimcat dhe neutralet që vijnë nga jashtë Sistemit Diellor, në fakt… kanë një efekt të rëndësishëm në mënyrën se si sillet e gjithë heliosfera”, tha Shri Kanekal, shkencëtari i misionit IMAP në Qendrën e Fluturimeve Hapësinore Goddard të NASA-s.

Zbulimet e IBEX nxitën entuziazmin midis shkencëtarëve të hapësirës për një mision më të sofistikuar pasues si IMAP. NASA zgjodhi IMAP për zhvillim në vitin 2018 dhe misioni prej 782 milionë dollarësh do të kalojë të paktën dy vjet duke kryer vëzhgime shkencore. Anija kozmike u ndërtua në Laboratorin e Fizikës së Aplikuar të Universitetit Johns Hopkins në Laurel, Maryland.

“Vlerë e jashtëzakonshme”

Dy vjet pasi NASA miratoi zhvillimin e IMAP, divizioni i heliofizikës i agjencisë zgjodhi një mision tjetër për t’u drejtuar për në pikën L1 Lagrange. Kjo anije kozmike më e vogël, e quajtur Observatori Carruthers Geocorona, u nis për në hapësirë ​​me IMAP të mërkurën.

Misioni Carruthers me vlerë 97 milionë dollarë mbart dy aparate imazhesh ultraviolete të lidhura me njëra-tjetrën, të projektuara për vëzhgime të njëkohshme të ekzosferës së Tokës, një re e hollë gazi hidrogjeni që zbehet në boshllëkun pa ajër të hapësirës së jashtme rreth gjysmës së rrugës drejt Hënës. Atomet e hidrogjenit në ekzosferë gjenerojnë një shkëlqim të zbehtë të quajtur gjeokorona, e cila është e dallueshme vetëm në dritën ultraviolete në distanca të mëdha. Imazhet e të gjithë gjeokoronës nuk mund të mblidhen nga një satelit në orbitën e Tokës.

Misioni mban emrin e George Carruthers, një inxhinier dhe fizikant diellor i cili zhvilloi një aparat fotografik ultravjollcë të vendosur në Hënë nga astronautët e Apollo 16 në vitin 1972. Ky aparat fotografik kapi pamjen e parë të gjeokoronës, një term i shpikur nga vetë Carruthers.

Observatori Carruthers, me peshë 241 kilogramë, u ndërtua nga BAE Systems, me instrumente të siguruara nga Laboratori i Shkencave Hapësinore i Universitetit të Kalifornisë në Berkeley.

Shkencëtarët kanë shumë për të mësuar nga misioni Carruthers, sepse ata dinë pak rreth ekzosferës ose gjeokoronës.

“Në fakt, nuk e dimë saktësisht sa i madh është”, tha Lara Waldrop, hetuesja kryesore e misionit nga Universiteti i Illinois Urbana-Champaign. “Nuk e dimë nëse është sferik apo oval, sa ndryshon me kalimin e kohës apo edhe dendësinë e atomeve të hidrogjenit që e përbëjnë”.

Ajo që shkencëtarët dinë është se ekzosfera luan një rol të rëndësishëm në formësimin e mënyrës se si stuhitë diellore ndikojnë në Tokë. Eksosfera është gjithashtu rruga me të cilën Toka po humbet (shumë) ngadalë hidrogjenin atomik nga avujt e ujit të ngritur lart në atmosferë. “Ky proces është jashtëzakonisht i ngadaltë në Tokë, dhe po flas për miliarda vjet. Sigurisht që nuk është asgjë për t’u shqetësuar”, siguron Waldrop.

Anija kozmike e fundit në bordin e nisjes së së mërkurës është sateliti i parë operativ në botë i dedikuar për monitorimin e motit në hapësirë. Ky mision prej 692 milionë dollarësh quhet Space Weather Follow On-L1, ose SWFO-L1, dhe shërben si një “sinjal paralajmërimi i hershëm” për efektet potencialisht shkatërruese të stuhive gjeomagnetike, tha Irene Parker, zëvendësndihmës administratore për sistemet në Shërbimin Kombëtar të Satelitit, të Dhënave dhe Informacionit Mjedisor të NOAA-s.

Satelitët e mëparshëm të NOAA-s shikojnë Tokën nga orbita e ulët e Tokës ose orbita gjeosinkrone, duke mbledhur të dhëna për modele numerike të motit dhe duke ndjekur lëvizjen në kohë reale të uraganeve dhe stuhive të forta. Deri më tani, NOAA është mbështetur në një mori satelitësh kërkimorë për të monitoruar erën diellore në rrjedhën e sipërme të Tokës. SWFO-L1, i ndërtuar gjithashtu nga BAE Systems, është misioni i parë i projektuar që nga fillimi për vëzhgime të erës diellore në kohë reale, 24 orë në ditë.

“Ne do ta përdorim SWFO-L1 për t’u blerë operatorëve të rrjetit elektrik, linjave ajrore dhe satelitëve kohë të çmuar për të vepruar përpara se të godasin stuhitë miliarda dollarëshe”, tha Clinton Wallace, drejtor i Qendrës së Parashikimit të Motit Hapësinor të NOAA-s.

Pasi të vendoset në stacion rreth pikës L1 Lagrange, sateliti do të riemërtohet SOLAR-1 përpara se NOAA ta deklarojë funksional në mesin e vitit 2026. Platforma përmban katër instrumente, njëri prej të cilëve është një koronograf për të zbuluar shpërthimet masive nga Dielli që shkaktojnë stuhi gjeomagnetike. Instrumentet e tjera do të marrin mostra të grimcave diellore ndërsa ato kalojnë mbi anijen kozmike rreth gjysmë ore përpara se të arrijnë në planetin tonë.

Këto instrumente janë të ngjashme me satelitët e motit që zbulojnë formimin e një uragani mbi oqeanin e largët dhe gjuetarët e uraganeve që marrin matje të drejtpërdrejta të stuhisë për të vlerësuar intensitetin e saj para se të bjerë në tokë, tha NOAA.

Bashkimi i IMAP, Carruthers dhe SWFO-L1 në të njëjtën raketë kurseu të paktën dhjetëra miliona dollarë në kostot e lëshimit. Normalisht, do të kishin nevojë për tre raketa të ndryshme.

Misionet e udhëtimit me makinë në orbitën e ulët të Tokës po bëhen gjithnjë e më të zakonshme, por anijet kozmike që nisen për destinacione më të largëta si pika L1 Lagrange janë të rralla. Nisja e të tre misioneve në të njëjtën kohë kërkonte planifikim të gjerë, një goditje fati dhe një kohë të favorshme.

“Ky është udhëtimi përfundimtar kozmik me makinë,” tha Joe Westlake, drejtor i divizionit të heliofizikës së NASA-s. “Këto tre misione që shkojnë drejt pikës L1 Diell-Tokë, të cilat udhëtojnë së bashku, ofrojnë një vlerë të jashtëzakonshme për taksapaguesit amerikanë.”

“Është si një autobus,” tha Fox. “Pret një dhe pastaj vijnë tre në të njëjtën kohë.”