Het ESA-NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) viert zijn vijfentwintigste verjaardag.

Twee en een half decennia van wetenschappelijke ontdekking is een belangrijke mijlpaal voor elke ruimtemissie. Maar toen het ruimtevaartuig in het hart van de viering slechts ontworpen was om twee jaar mee te gaan, en opereert vanuit een gebied buiten de beschermende magnetosfeer van de aarde, het is een onvermengde triomf in de geschiedenis van de verkenning van de ruimte.

SOHO gelanceerd op 2 december 1995. Het is 1,5 miljoen kilometer dichter bij de zon gestationeerd dan de aarde, van waar het geniet van een ononderbroken uitzicht op onze ster.

De missie werd gelanceerd met drie wetenschappelijke doelstellingen voor ogen. De eerste was om de dynamiek en structuur van het zonne-interieur te bestuderen. De tweede was om te bestuderen waarom de buitenste atmosfeer van de zon, bekend als de corona, is zoveel heter dan het oppervlak, en de derde was om te bestuderen waar en hoe de zonnewind van deeltjes wordt versneld.

Er zijn nu bijna 6000 artikelen verschenen in gerefereerde tijdschriften op basis van SOHO-gegevens, vele ervan vertegenwoordigen een aanzienlijke vooruitgang in ons begrip van de oorspronkelijke doelstellingen.

Naast het onderzoeken hoe de zon werkt, SOHO is de meest productieve ontdekker van kometen in de astronomische geschiedenis, meer dan 4000 van deze ijzige mini-werelden hebben gezien tijdens de zonwaartse etappe van hun reizen.

Maar misschien was het belangrijkste aspect van SOHO's werk iets dat pas op de voorgrond kwam toen het werd gelanceerd:de studie van ruimteweer.

Ruimteweer is de term voor verstoringen in de zonnewind; de constante stroom van elektrisch geladen deeltjes die door de corona van de zon worden uitgestoten. Grote gebeurtenissen in de corona, bekend als coronale massa-ejecties, of CME's, kan miljarden tonnen van deze deeltjes de ruimte in stuwen met miljoenen kilometers per uur.

Als de aarde in het pad van een CME ligt, het kan een grote geomagnetische storm veroorzaken, waarin satellieten kunnen worden beschadigd, telecommunicatie verstoord, astronauten in gevaar gebracht en hoogspanningsleidingen blootgesteld aan gevaarlijke stroomstoten. Samen worden deze gebeurtenissen en hun gevolgen in de volksmond zonnestormen genoemd.

"De reden waarom SOHO nu vliegt, is voor ruimteweeronderzoek - om te begrijpen hoe de zon de aarde beïnvloedt, " zegt Bernhard Fleck, ESA's SOHO-projectwetenschapper en missiemanager.

SOHO is een gamechanger geweest in de studie van ruimteweer omdat het een cruciale rol speelt bij het voorspellen van potentieel gevaarlijke zonnestormen. Dit komt omdat SOHO het Large Angle and Spectrometric Coronagraph (LASCO)-instrument draagt, die de structuur en het gedrag van de ijle corona bestudeert door een kunstmatige zonsverduistering te creëren. Door dit te doen, operators en ruimteweervoorspellers op aarde kunnen zien wanneer zonnestormen onze kant op komen, één tot drie dagen voordat ze aankomen.

Er zijn sinds SOHO een aantal andere zonnemissies gelanceerd. Bijvoorbeeld, NASA lanceerde het Solar Dynamics Observatory en meest recentelijk Parker Solar Probe. Voor zijn deel, ESA heeft nu Solar Orbiter. En toch blijft SOHO uniek omdat het de enige coronagraaf op de zon-aarde lijn draagt, en dit maakt het van onschatbare waarde.

De 25-jarige missie van SOHO is niet zonder incidenten verlopen. Twee en een half jaar na de lancering, op 25 juni 1998, de missie eindigde bijna tijdens een routinematige ruimtevaartuigmanoeuvre. Het contact ging verloren en sommigen schreven SOHO af als voorgoed verloren. Echter, het team weigerde zich over te geven, en na nauwgezet werk gedurende een periode van drie maanden, ze slaagden erin om de missie eind september weer online te krijgen.

Na een periode van hernieuwde inbedrijfstelling van het ruimtevaartuig en zijn twaalf instrumenten - die allemaal overleefden ondanks de extreme temperaturen die ze tijdens de black-out hadden opgelopen - was de missie begin november weer volledig online. Maar de problemen waren nog niet voorbij.

Tegen het einde van de volgende maand, alle drie de gyroscopen van het ruimtevaartuig hadden gefaald, het ontsteken van een nieuwe race tegen de klok om de missie te redden.

Er werd nieuwe software ontwikkeld die SOHO kon besturen zonder gyroscopen. Geïnstalleerd in februari 1999, de code stelde het ruimtevaartuig in staat om opnieuw volledig wetenschappelijke operaties uit te voeren. In het proces, dit maakte SOHO het eerste ruimtevaartuig dat in drie assen werd gestabiliseerd zonder gyroscopen.

Ondanks deze problemen, SOHO is sindsdien een vaste waarde op het ESA-rooster gebleven. Ingenieurs hebben het ruimtevaartuig gezond en functionerend gehouden, met al zijn instrumenten goed presterend, en mits er de komende jaren geen grote storingen optreden, het ruimtevaartuig zou zijn 30e verjaardag kunnen halen.

Bernhard gelooft dat de missie van SOHO in 2025 zal eindigen nadat een aantal vervolgmissies de lucht in zijn gegaan. Een daarvan is de zogenaamde Space Weather Follow-On-missie van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), de andere is de GOES-U-satelliet van NOAA. Beide dragen coronagrafen en ruimteweermonitoring-instrumenten die klaar lijken om het over te nemen van SOHO.

Ook ESA heeft nieuwe missies in het verschiet. Het bestudeert de Lagrange-missie, die zou functioneren als een speciaal ruimteweerobservatorium om te waarschuwen voor mogelijk schadelijke turbulentie in onze moederster. Op kortere termijn, ESA's Proba-3 streeft naar lancering in 2023. Deze satelliet zal een nieuwe manier testen om de corona van de zon te bestuderen die de prestaties van traditionele coronagrafen aanzienlijk verbetert.

Maar voor die tijd, er is nog veel geweldige wetenschap om naar uit te kijken van SOHO. "Ik zou zeggen dat de komende jaren spannender zullen zijn dan de voorgaande tien jaar, " zegt Bernhard.

Dit komt omdat SOHO zijn metingen kan integreren met die van Solar Orbiter en Parker Solar Probe om 'multipoint-metingen' te leveren die een completer beeld geven van de weersomstandigheden in de ruimte. Bijvoorbeeld, SOHO kan de corona zien waardoor die twee missies zullen vliegen, waardoor de context wordt verschaft waarin de grondwaarheden van Solar Orbiter en Parker Solar Probe kunnen worden ingepast.

En het zijn niet alleen de wetenschappelijke prestaties die op deze verjaardag worden gevierd. De lange levensduur van SOHO is een blijvend bewijs van de teams van toegewijde personen die het ruimtevaartuig en zijn instrumenten drie decennia geleden hebben gebouwd. "De wereld zag er 30 jaar geleden heel anders uit, toch hebben ze zo'n solide stuk hardware gebouwd dat het nog steeds werkt, en heeft instrumenten die nog steeds relevant zijn, 30 jaar later. Dat is best verbazingwekkend, " zegt Bernhard.

Vervolgens, natuurlijk, er is het team dat het ruimtevaartuig bestuurt. "Ze hebben de missie 25 jaar lang dag in, dag uit uitgevoerd, zelfs in de moeilijke omstandigheden van de COVID-19-pandemie van het afgelopen jaar, het is zo'n buitengewone prestatie, " zegt Bernhard.

Vooral omdat de technologie voortdurend verandert, en dus moet het team hun werkwijzen blijven aanpassen aan de moderne eisen. "SOHO is gebaseerd op hun inzet, toewijding en toewijding, " zegt Bernhard.

Kortom, SOHO heeft niet alleen de manier waarop we over de zon denken veranderd, door de verbazingwekkende overvloed aan kennis en begrip die het heeft opgeleverd, maar het heeft ook de blauwdruk bepaald voor hoe we ruimteweer bestuderen om de aarde en haar technologie veilig te houden.

Het maakt niet uit wanneer de missie uiteindelijk ten einde komt, zijn plaats in de geschiedenisboeken is veilig.