Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

ESA's zonsverduisteringsmaker, Proba-3

Het produceren van kunstmatige zonsverduisteringen in een baan om de aarde

Het onderliggende idee is niet nieuw:een cilindrische Apollo-capsule probeerde hetzelfde te doen voor een Sovjet-Sojoez-ruimtevaartuig tijdens het Apollo-Sojoez-testproject in 1975. Maar het doel van Proba-3 is om deze kunstmatige verduisteringen routinematig te produceren door nauwkeurig formatievliegen. voor maximaal zes uur per keer in een baan van 19 uur en 36 minuten.

Zonsverduisteringen ontstaan ​​door een opmerkelijk kosmisch toeval:de zon is 400 keer groter dan de maan van de aarde, maar staat ook precies 400 keer verder weg. Dit betekent dat wanneer de twee lichamen precies in de ruimte zijn uitgelijnd, de maan het vurige oppervlak van de zon bedekt, waardoor de zonnecorona zichtbaar wordt, die zich miljoenen kilometers van onze moederster uitstrekt.

Proba-3-stapel wordt gescheiden in Occulter-ruimtevaartuig, top- en Coronagraph-ruimtevaartuig. Credit:ESA – Magic Fennec

Zeldzaam gezien gebied van ons zonnestelsel

Dit zelden geziene gebied van ons zonnestelsel is zowel wetenschappelijk als praktisch van belang:een miljoen graden warmer dan het oppervlak van de zon eronder, veroorzaakt de corona de zonnewind en het ruimteweer, samen met gewelddadige uitstoten die bekend staan ​​als ‘coronale massa’. uitstoten" die ruimteweer en zonnestormen veroorzaken, en mogelijk gevolgen hebben voor zowel satellieten in een baan om de aarde als voor elektriciteits- en communicatienetwerken op aarde.

Om meer van de corona te zien, kunnen gespecialiseerde telescopen op de grond en in een baan die 'coronagrafen' worden genoemd, 'occulte schijven' bevatten:zorgvuldig ontworpen schilden om de zon binnen hun gezichtsveld te bedekken, waardoor een zonsverduistering wordt nagebootst. Maar hun effectiviteit wordt beperkt door een fenomeen dat 'diffractie' wordt genoemd, waarbij verstrooid licht over de randen van coronagrafen valt. De manier om dit effect te minimaliseren is door de occulte schijf veel verder weg te plaatsen van de waarnemende coronagraaf, maar praktische beperkingen aan de grootte van ruimtevaartuigen maakten die oplossing onpraktisch voor de ruimte.

Presteert als één enkel stijf ruimtevaartuig

Tot nu toe, dat is. Door de twee ruimtevaartuigen in precieze formatie tot op de millimeter nauwkeurig te laten vliegen, zal het belangrijkste ASPIICS-instrument van Proba-3 (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun) gegevens opleveren alsof het zich aan boord van één enkel star ruimtevaartuig bevindt, waardoor de ruimte wordt geopend een voorheen ongrijpbaar onderzoeksgebied tussen 3 en 1,1 zonnestralen verwijderd van de zon.

Deze nauwkeurigheid zal worden verkregen door een reeks steeds nauwkeurigere positioneringstechnologieën te combineren:satellietnavigatie; op radio gebaseerde intersatellietverbindingen, camera's met zichtbaar licht die zich richten op LED's en ten slotte een laserstraal die tussen ruimtevaartuigen wordt gereflecteerd. Het tweede instrument van Proba-3 is een radiometer die de totale energieproductie van de zon meet, belangrijk voor klimaatmodellering.

Volledig autonoom formatievliegen

Het vliegen in formatie zal volledig autonoom plaatsvinden, naar de top van elke baan op 60.000 km hoogte, waar zwaartekracht-, atmosferische en magnetische verstoringen tot een minimum worden beperkt. De rest van de tijd zal het paar de rest van hun baan passief en veilig afdrijven.

Zoals bij alle ESA-technologiedemonstratiemissies uit de Proba-familie ligt het bewijs van succes in de kwaliteit van de geproduceerde wetenschappelijke gegevens.

Nieuwe soorten ruimtemissies mogelijk maken

Het succesvol realiseren van nauwkeurig formatievliegen zou een geheel nieuw tijdperk voor wetenschap en toepassingen mogelijk maken. Er zouden missies kunnen worden gevlogen die veel groter zijn dan welk ruimtevaartuig dan ook – zoals gigantische radio- en optische interferometrie-arrays in de ruimte – terwijl nauwkeurige orbitale ontmoetingen het onderhoud van satellieten in de ruimte haalbaar zouden maken, waardoor de levensduur van de ruimte-infrastructuur zou worden verlengd.

Ondertussen profiteren leden van het wetenschappelijke team van Proba-3 van de Noord-Amerikaanse totale zonsverduistering om hardware te testen die voor de missie is ontworpen:polariserende filterwielen die worden gebruikt in ASPIICS, evenals een alternatieve LED-technologie.

Geleverd door European Space Agency




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Het is wiskundig onmogelijk om veroudering te verslaan, wetenschappers zeggen:
  2. Wat is een gen,
  3. Vrijvormende organellen helpen planten zich aan te passen aan de klimaatverandering
  4. Onderzoekers ontdekken nieuwe veeziekte en voorkomen dat deze zich verspreidt
  5. Vogelgezang en menselijke stem opgebouwd uit dezelfde genetische blauwdruk
  6. Hoe te studeren voor menselijke biologie examens
  7. Cyanobacteriële studies onderzoeken de celstructuur tijdens stikstofgebrek
  8. De leeftijd van een skelet bepalen
  9. Onderzoekers vinden hoge concentraties D-aminozuren en D-lactaat in estuariene polychaeten

Wetenschap