Zowel Solar Orbiter als Parker Solar Probe hebben zeer excentrische banen, wat betekent dat ze dicht bij de zon vliegen om ze van dichtbij te bekijken, en dan ver weg vliegen om hun technologie aan boord de kans te geven te herstellen van de intense hitte en straling. De komende week zullen de twee ruimtevaartuigen voor het eerst ooit tegelijkertijd de zon het dichtst naderen (wat wij het 'perihelium' noemen).

Bovendien valt deze dichtste benadering samen met het feit dat de Solar Orbiter en de Parker Solar Probe in een rechte hoek ten opzichte van elkaar staan ​​als ze naar de zon kijken.

Daniel Müller, ESA Solar Orbiter Project Scientist, legt uit waarom deze positionering bijzonder is. "Op deze dag hebben we een unieke ruimtevaartuigconfiguratie, waarbij de Solar Orbiter zijn volledige reeks instrumenten zal hebben gericht op het gebied op de zon waar de zonnewind wordt geproduceerd die een paar uur later de Parker Solar Probe zal treffen."

Wetenschappers zullen de gegevens die door beide missies zijn verzameld vergelijken om de eigenschappen van de zonnewind beter te begrijpen. Omdat Solar Orbiter zich het dichtst bij de zon bevindt, zullen zijn telescopen met de hoogste resolutie waarnemen. De gelijktijdige nadering door Parker Solar Probe betekent dat slechts een paar uur nadat de brongebieden van de zonnewind in beeld zijn gebracht door Solar Orbiter, het plasma van deze vrijwel ongerepte zonnewind in de ruimte kan worden bemonsterd door Parker Solar Probe. Hierdoor kunnen wetenschappers het verband tussen de zon en zijn heliosfeer, de enorme plasmabel die hij de ruimte in blaast, beter begrijpen.

Maar wacht... bij zijn dichtste nadering bevindt Solar Orbiter zich op 45 miljoen km van de zon, terwijl Parker Solar Probe slechts 7,3 miljoen km verwijderd is. Dus hoe observeert Solar Orbiter iets dat later Parker Solar Probe treft?

Om deze vraag te beantwoorden, moeten we kijken naar het verschil tussen teledetectie- en in situ-instrumenten. Beide missies hebben beide typen instrumenten aan boord, maar terwijl Solar Orbiter meer instrumenten voor teledetectie aan boord heeft, heeft Parker Solar Probe voornamelijk instrumenten ter plaatse (geen enkele huidige cameratechnologie zou van zo dichtbij naar de zon kunnen kijken en overleven).

Instrumenten voor teledetectie werken als een camera of onze ogen; ze detecteren lichtgolven die van de zon komen op verschillende golflengten. Terwijl het licht zich voortbeweegt met een snelheid van 300.000 km/s, duurt het 2,5 minuten om de instrumenten van de Solar Orbiter zo dicht mogelijk te bereiken.

Ondertussen werken de in-situ-instrumenten van Parker Solar Probe meer als onze neus of smaakpapillen. Ze "proeven" direct de deeltjes en velden in de directe omgeving van het ruimtevaartuig. In dit geval zal Parker Solar Probe zonnewinddeeltjes meten die zich met snelheden van meer dan een miljoen kilometer per uur van de zon verwijderen. Hoewel dit erg snel lijkt, is het meer dan 500 keer langzamer dan de snelheid van het licht.

“In principe kan Solar Orbiter alleen beide methoden gebruiken”, zegt Andrei Zhukov van de Koninklijke Sterrenwacht van België, die aan de gezamenlijke waarnemingen werkt. "Parker Solar Probe komt echter veel dichter bij de zon en kan dus direct de eigenschappen van de zonnewind meten (zoals de dichtheid en temperatuur) dichter bij zijn geboorteplaats, voordat deze eigenschappen veranderen op zijn reis weg van de zon." P>

"We zullen echt de jackpot winnen als Solar Orbiter een coronale massa-ejectie (CME) waarneemt die richting Parker Solar Probe gaat", voegt Andrei toe. "We zullen dan in staat zijn om de herstructurering van de buitenste atmosfeer van de zon tijdens de CME tot in detail te zien, en deze waarnemingen te vergelijken met de structuur die Parker Solar Probe ter plaatse heeft waargenomen."

Teamwerk zorgt ervoor dat de droom werkt

Dit is slechts één voorbeeld van hoe Solar Orbiter en Parker Solar Probe tijdens hun missies samenwerken. De instrumenten van Parker Solar Probe zijn ontworpen om de corona van de zon (de buitenste atmosfeer) te bemonsteren, waarbij ze zich richten op het gebied in de ruimte waar het coronale plasma loskomt en de zonnewind wordt. Dit geeft de wetenschappers direct bewijs over de omstandigheden van het plasma in dat gebied, en helpt bij het vaststellen hoe het naar buiten wordt versneld richting de planeten.

Naast het verwezenlijken van zijn eigen wetenschappelijke doelstellingen, zal Solar Orbiter contextuele informatie verschaffen om het begrip van de in situ metingen van Parker Solar Probe te verbeteren. Door op deze manier samen te werken zullen de twee ruimtevaartuigen complementaire datasets verzamelen, waardoor er meer wetenschap uit de twee missies kan worden gedestilleerd dan elk afzonderlijk zou kunnen.

Solar Orbiter helpt de totale zonsverduistering te voorspellen

De piekerige ring die we tijdens een totale zonsverduistering rond de zon zien, is de corona. De gegevens van de Solar Orbiter die de komende week worden verzameld, zullen ook worden gebruikt om de vorm te voorspellen die de corona zal aannemen tijdens de komende zonsverduistering.

Onderzoekers van Predictive Science Inc. gebruiken gegevens van telescopen op en rond de aarde om een ​​3D-model van de zonnecorona te maken. Voorafgaand aan elke totale zonsverduistering gebruiken ze deze gegevens om te voorspellen hoe de corona van de zon er vanaf de aarde uit zal zien.

Voor het eerst zal Predictive Science gegevens van het Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI)-instrument van Solar Orbiter integreren. Hierdoor kunnen ze vanuit een uniek gezichtspunt informatie over het magnetische veld van de zon toevoegen om hun voorspellingen te verbeteren.

De voorspelling is hier al beschikbaar. Het zal in realtime evolueren naarmate we de zonsverduistering naderen en de gegevens van de Solar Orbiter worden toegevoegd.

Doe geen Galileo, gebruik oogbescherming!

De totale zonsverduistering zal op 8 april 2024 door Noord-Amerika trekken en begint rond 11:07 uur lokale tijd. Totale zonsverduisteringen zijn zeldzame gelegenheden om de prachtige buitenste atmosfeer van de zon te zien, die normaal gesproken overschaduwd wordt door het schitterende oppervlak. Maar er moet grote zorg worden besteed aan het dragen van een geschikte eclipszonnebril om oogbeschadiging te voorkomen.

Geleverd door European Space Agency