Observatoř sluneční dynamiky má helioseismické a magnetické zobrazovací zařízení (HMI), sestavu atmosférického zobrazování (AIA), experiment s extrémní ultrafialovou variabilitou (EVE), jakož i solární pole a antény s vysokým ziskem.
(Obrázek: © NASA.)
The Solar Dynamics Observatory je kosmická loď NASA zahájená v roce 2010, včas zachytit sluneční skvrny a sluneční aktivity na svém vrcholu v roce 2013 jako součást 11letého cyklu Slunce. Satelit nepřetržitě zaznamenává pohledy na sluneční atmosféru ve vysokém rozlišení, které nikdy předtím nebyly vidět.
Kromě pouhého pozorování Slunce používá NASA tuto observatoř k lepšímu předpovídání sluneční aktivity. Cílem SDO je poskytnout informace o struktuře slunečního magnetického pole a způsobu přenosu energie ze slunce do vesmíru.
Doposud SDO zachytil pohledy na sluneční erupce s vysokým rozlišením, poskytl více informací o předpovídání magnetické aktivity a dokonce zachytil dvě planety - Venuši a Merkur - procházející tváří slunce (z pohledu Země).
Pohled IMAX
SDO je první z programových sond NASA Living With a Star. Slunce je neocenitelným zdrojem energie a tepla pro planetu; jeho variabilita však může časem způsobit problémy. Velká sluneční bouře může například vyřadit elektrické vedení nebo komunikační satelity. Hlavním cílem programu je proto pochopit, proč se sluneční energie mění a jak může ovlivnit Zemi.
Jedním z nástrojů na palubě je Atmosférické zobrazovací zařízení, které dokáže zaznamenávat snímky slunce v rozlišení IMAX. Díky obrazům s vysokým rozlišením, které jsou k dispozici ve většině z 10 dostupných vlnových délek každých 10 sekund, umožňuje vědcům pozorovat korónu a vidět jakékoli změny - bez ohledu na teplotu. Neustálá pozorování měla přinést více informací o příčinách slunečních erupcí a koronálních erupcí.
Dalšími nástroji jsou helioseismické a magnetické zobrazovače, které mohou sledovat elektrické proudy a magnetickou aktivitu v koróně, a experiment extrémní ultrafialové variability, který monitoruje ultrafialové emise slunečního záření.
Kosmická loď měla původně pětiletou životnost, ale trvala déle než jedenáctiletý sluneční cyklus a stále fungovala dobře od poloviny roku 2018.
Zahájení a první rok ve vesmíru
Stavba a spuštění stojí SDO 850 milionů dolarů. Satelit byl umístěn do vesmíru 11. února 2010, na palubě rakety Atlas V z Cape Canaveral Air Force Station na Floridě. Odtamtud byl satelit umístěn na nakloněné geosynchronní oběžné dráze, která každý den sleduje Zemi osmdesát let nad Zemí, když sleduje slunce.
„Šikmá geosynchronní oběžná dráha SDO byla vybrána tak, aby umožňovala nepřetržité pozorování Slunce a umožňovala jeho mimořádně vysokou rychlost přenosu dat pomocí jediné vyhrazené pozemní stanice,“ uvádí webová stránka observatoře sluneční dynamiky.
Kontroloři byli ohromeni tím, co SDO vytvořilo v prvním roce pozorování, zejména pohledy na sluneční koronu. Normálně je tato část slunce nejlépe viditelná během zatmění, ale s SDO mohli vědci sledovat, co dělala korona od jejího vrcholu po povrch slunce.
"Věda se opravdu rozrůstá a je velmi vzrušující zjistit všechny možnosti nástrojů," řekl Phil Chamberlin, zástupce vědeckého pracovníka SDO v Goddard Space Flight Center v Greenbeltu, MD, v roce 2011 pro Space.com.
Mise definitivně předčila moje očekávání - a moje očekávání byla vysoká na začátku. ““
Solární maximum, Venuše a tornáda
Když se slunce v roce 2013 posunulo k maximu sluneční energie (když je sluneční aktivita nejvyšší), schopnosti astronomů začaly svítit. Květnová sluneční erupce byla zachycena ve vysokém rozlišení, přičemž snímky na několika vlnových délkách ukazují rozsah erupce výtečnosti. Světlice však byla považována za středně velkou, což znamenalo, že před kamerami by mohly přijít působivější erupce.
S pohledem SDO na slunce bylo možné zachytit cokoli, co projde před ním, fotoaparátem. Pozoruhodným příkladem byla Venuše, která přecházela přes Slunce (z pohledu Země) 5. - 6. června 2012. Událost je předvídatelná, ale velmi vzácná; poslední tranzit dříve byl v roce 2004, ale další se neobjeví až do roku 2117. V roce 2016 SDO také zachytil Merkur, který prošel přes tvář slunce. K dalšímu tranzitu dojde 11. listopadu 2019.
V roce 2016 zachytil SDO solární „tornádo“, které bylo pětkrát širší než Země a pohybovalo se po povrchu Slunce - jak v obrazech, tak ve videu. NASA v té době uvedla, že to bylo pravděpodobně poprvé, kdy bylo video zachyceno o aktivitě.
Solární tornádo bylo tvarováno slunečním magnetickým polem; Naproti tomu tornáda na Zemi se vyskytují v důsledku větru. Také se pohyboval mnohem rychleji; Vědci odhadovali, že sluneční tornádo se točilo rychlostí až 300 000 km / h, zatímco bouře Země obvykle nepřekračuje rychlost 483 km / h.
Více z těchto plazmových tornád bylo zachyceno SDO, jako například ten, ke kterému došlo na konci roku 2015. Pozorování takových událostí, jako je toto, dává vědcům více nahlédnout do základních mechanismů produkce sluneční plazmy.
Dlouhodobá pozorování
Dlouhodobá pozorování Slunce SDO také ukazují vědcům, když se děje něco jiného. Například v červnu 2011 došlo k ejekci koronální hmoty, která vypuzovala obrovské množství plazmy nebo přehřátého plynu. Vědci v roce 2014 zveřejnili výsledky, podle nichž pozorovali plazmatické štěpení na „prsty“ hmoty podobným způsobem, jaký byl pozorován v Krabí mlhovině, zbytku supernovy. Byla to neobvyklá příležitost ke studiu toho, co se nazývá Rayleigh-Taylorův jev ve velkém měřítku.
V roce 2014 vědci pozorovali, jak se smyčky magnetického pole opakují a způsobují erupci sluneční atmosféry. Záběry s vysokým rozlišením zachycené SDO potvrdily teorii, která byla držena po celá léta. Vědci uvedli, že tato pozorování usnadní předvídání výskytu velkých vzplanutí, které by mohly lépe chránit infrastrukturu na Zemi.
SDO krátce podstoupil závadu v roce 2016, kdy se nepronikl zpět okamžitě do vědeckého režimu poté, co sledoval průchod Měsíce před sluncem 2. srpna. NASA během týdne získala nástroje kosmické lodi. Téhož roku SDO také zachytil záběry „koronální díry“ (oblasti s méně hustým materiálem) v sluneční atmosféře,
V roce 2017 vydala NASA video ukazující sedm let pozorování slunečních skvrn SDO. Téhož roku se SDO účastnil pozorování úplného zatmění Slunce, které se v srpnu přehnalo Spojenými státy. SDO pravidelně pořizuje snímky všech zatmění Slunce, které vidí, včetně částečného zatmění v říjnu 2017 a úplného zatmění při zahájení narozenin 11. února 2018.
Dne 6. září 2017 slunce ukázalo, že stále dokáže vysílat obrovské sluneční erupce, i když to není na vrcholu aktivity. Vyvrhla X9.3 světlici, nejsilnější od roku 2006. V listopadu SDO viděl také kruhové vlákno - oblak nabitých částic, který se obvykle objevuje jako protáhlý pramen. NASA uvedla, že nález nebyl vědecky pozoruhodný, ale stále zajímavý, protože se jedná o vzácný pohled.
SDO měl oblíbeného kuřecího maskota jménem Camilla Corona SDO, který se pravidelně účastnil společenských akcí NASA a dokonce jednou vzal balón na hranici vesmíru. V roce 2013 byl maskot přidělen k obecnější práci s veřejností.
