Vernoemd naar een Keltische godin van de zon, SULIS is een door het VK geleide zonnewetenschapsmissie, ontworpen om fundamentele vragen over de fysica van zonnestormen te beantwoorden. De missie bestaat uit een cluster van kleine satellieten en zal zonnestormen nauwlettend volgen met behulp van de modernste Britse technologie, evenals het demonstreren van nieuwe technologieën in de ruimte. Hoofdonderzoeker van het project, Dr. Eamon Scullion van Northumbria University, zal woensdag de plannen voor de missie onthullen, 3 juli tijdens de National Astronomy Meeting van de Royal Astronomical Society in Lancaster.

Eenmaal gefinancierd, de missie zal de aard van zonne-uitbarstingen bestuderen, en volgen enorme magnetische wolken van geladen gas terwijl ze met hoge snelheid op ramkoers met de aarde reizen.

"SULIS zal high-definition remote sensing in 3D toepassen om ruimtewetenschappers eindelijk te helpen begrijpen waar deze magnetische wolken van geladen gas van gemaakt zijn, hoeveel materie ze bevatten, wat veroorzaakt hun uitbarsting, hoe snel ze reizen en, het belangrijkste, hoe schadelijk ze kunnen zijn voor de aarde", legt Scullion uit.

Zonnestormen treden op wanneer de zon enorme uitbarstingen van energie afgeeft als zonnevlammen, het lanceren van enorme magnetische wolken van geladen gas, bekend als coronale massa-ejecties. Het is de interactie van deze geladen deeltjes met de atmosfeer van de aarde die resulteert in aurora, maar zonnestormen kunnen ook een grotere impact hebben op de aarde, wereldwijde mobiele telefoon- of GPS-storing veroorzaken, radiostoringen, en satellietstoringen.

Het coronale magnetische veld is een van de belangrijkste fysische eigenschappen van de zonneatmosfeer en toch is het een van de minst onderzochte. SULIS zal voor het eerst instrumenten bevatten om het magnetische veld van de zonnecorona direct te meten, met drie paar in formatie vliegende coronagrafen in een baan rond de zon. Het eerste paar zal in een baan om de aarde worden gebracht, met de andere twee paren voor, en achter, De aarde in zijn baan voor een missielevensduur van 10 jaar.

Zwaar ruimteweer is opgenomen in het Britse National Risk Register, d.w.z. overheidsafdelingen, waaronder militaire, energie, burgerluchtvaart, en transport moeten op dit risico anticiperen. "Zonnestormen zijn onvermijdelijk", zegt Scullion, "maar met SULIS zullen we hun basisbouwstenen leren kennen om nauwkeuriger te voorspellen wanneer de volgende 'grote' zal arriveren. Met geavanceerde waarschuwingen kunnen we stappen ondernemen om de impact te minimaliseren".

Op 2 juli 2019, SULIS co-onderzoeker dr. Huw Morgan, zal deel uitmaken van een team van zonnewetenschappers van de Aberystwyth University die Chili bezoeken om de totale zonsverduistering te observeren. De eclips biedt ideale omstandigheden voor het testen van een ultramoderne compacte hyperspectrale imager, die naar verwachting zal worden opgenomen in de SULIS-missie op een van de satellietparen. Dr. Morgan zegt, "Het SULIS-consortium wacht nu op de uitkomst van de eclipsobservatierun met hoge verwachtingen voor spectaculaire HD-beelden van de zonnecorona".

SULIS is niet alleen ontworpen als een ruimtewetenschappelijke missie, maar ook om technologie te demonstreren voor nauwkeurige uitlijning van kleine satellieten die in formatie vliegen, en toekomstige communicatie.

Precisie manoeuvreren bij formatievliegen is een uitdaging voor satellietconstellaties en is cruciaal voor het behoud van een functionerende coronagraaf in de ruimte. De coronagraaf is in wezen een kunstmatige zonsverduistering gecreëerd door één satelliet in een paar dat de zon verduistert ten opzichte van het zicht van de andere satelliet. Deze verduistering is nodig om het heldere licht van het oppervlak van de zon te blokkeren en de eigenschappen van het zwakke licht dat alleen van de corona komt te detecteren en te meten. SULIS gaat de aard van het magnetische veld in de corona onderzoeken door subtiele veranderingen in de eigenschappen van het coronale licht zelf te onderzoeken.

De missie zal ook het gebruik van laservermogensoverdracht in de ruimte en lasercommunicatie in lage banen om de aarde demonstreren (d.w.z. voor zowel intersatellietcommunicatie als satelliet-naar-aarde-communicatie). Dit is essentieel voor kleine satellieten met instrumenten die grote hoeveelheden gegevens kunnen opnemen, die ofwel efficiëntere manieren vereisen om grote hoeveelheden gegevens lokaal op te slaan, of mechanismen om gegevens extreem snel van de satellieten te verplaatsen om hardware- en datatelemetrieproblemen te voorkomen.

Op de SULIS-missie, een van de satellieten in het in formatie vliegende paar wordt overschaduwd door de andere, wat betekent dat de gedeeltelijk verduisterde satelliet wat extra vermogen nodig heeft. Dit zal gebeuren door middel van een uitwisseling van laservermogen met de satelliet die permanent in het zonlicht staat om al zijn functies uit te voeren.

De mogelijkheid om vermogen over te dragen naar anders "dode" satellieten zou zeer nuttig kunnen zijn voor toekomstige kleine satellietclustermissies, het verlengen van hun levensduur, en het helpen beheersen van het steeds groter wordende ruimtepuinprobleem.

"We zijn verheugd om een ​​missie te ontwikkelen om de rol van het VK in de zonnefysica uit te breiden", zegt Scullion. "De SULIS-missie vormt een aanvulling op bestaande en voorgestelde operationele ruimteweermissies van NASA en Esa en zal helpen de weg vrij te maken voor toekomstige ruimteweerinstrumenten".