Do milimetra natančno

Vesoljski plovili, ki sestavljata odpravo Proba 3 Evropske vesoljske agencije (Esa), sta se visoko nad površjem Zemlje postavili v natančno formacijo, ki jima bo omogočila, da bosta ustvarjali sončne mrke in raziskovali Sončevo korono.

Odpravo so izstrelili 5. decembra lani z indijsko raketo z vesoljskega izstrelišča Satiša Dhavana v Indiji. Sestavljata jo dve plovili – koronograf (CSC) in plovilo za okultacijo ali zakrivanje (OSC). Letita razmeroma blizu drugo drugemu v zelo eliptični tirnici okoli Zemlje s prizemljem 600 kilometrov in odzemljem 60.530 kilometrov.

Razdalja med njima bo v operativni fazi 150 metov, plovili pa bosta povezani tako, da bosta delovali kot eno samo. Ideja je, da bo »zakrivalec« s svojim 1,4-metrskim diskom natančno zakril Sonce oziroma vrgel senco na teleskop koronografa, kar mu bo omogočilo slikanje šibke Sončeve korone v vidni, ultravijolični in polarizirani svetlobi.

To idejo so pri Esi zdaj prvič testno uresničili. »Letenje v formaciji smo izvedli, ko sta bili plovili več kot 50.000 kilometrov nad Zemljo. Tu je gravitacijski privlak Zemlje dovolj majhen, da je za vzdrževanje razporeditve potrebnega zelo malo pogonskega goriva. Nato se formacija razdre in jo je ob naslednjem odzemlju treba znova vzpostaviti,« je v sporočilu za javnost pojasnil Raphael Rougeot, sistemski inženir odprave Proba 3.

Ilustracija poravnave obeh plovil, da bo odprava lahko opazovala Sončevo zunanjo atmosfero. FOTO: P. Carril/Esa  

Operativna ekipa, ki jo sestavljajo inženirji iz Ese in industrijskih partnerjev, se je zbrala v evropskem centru za vesoljsko varnost in izobraževanje v Reduju v Belgiji. Z instrumenti za določanje položaja so pravilno poravnali plovili, ki sta nato avtonomno vzdrževali položaj. »Postopek postavljanja formacije sproži zemeljski nadzorni center. Prižgejo se potisni motorji, da se plovili pravilno približata, nato sledi avtonomna faza. Plovili merita in nadzorujeta svoj relativni položaj z vizualnim sistemom, ta vključuje širokokotno kamero na OSC, ki sledi nizu utripajočih luči na CSC,« je razložil Teodor Bozhanov.

Dosegli so tudi želeno natančnost, za kar so se morali domisliti več inovacij. »Da bi naredili nekaj, kar še ni bilo narejeno, smo morali razviti nove tehnologije,« je bila jasna inženirka Esther Bastida Pertegaz. Med drugim so izdelali poseben laserski instrument, ki omogoča relativno pozicioniranje do milimetra natančno. Laserski žarek, ki ga sproži OSC, se odbije na retroreflektorju koronografa nazaj do OSC. Drugi pomemben instrument pa je senzor za zaznavanje položaja sence.

»Komaj čakamo, da vidimo dokončanje kalibracije instrumenta in prvo obdelano sliko Sončeve korone,« se veseli Damien Galano, vodja projekta Proba 3. Naslednji izziv za odpravo bo priprava vseh instrumentov in poravnava para s Soncem, da bosta lahko ustvarila popolni sončni mrk.

Osupljive popolne sončne mrke na Zemlji vidimo le občasno, plovili pa si jih bosta lahko ustvarjali sami. Znanstveniki nameravajo s temi umetnimi mrki razvozlati celo vrsto skrivnosti, na primer, zakaj je korona ali zunanja atmosfera Sonca tako vroča, kaj pospešuje sončev veter in kako naša zvezda med izbruhi koronalne mase izvrže snov v vesolje. Za odpravo razvita tehnologija bi lahko tudi bistveno vplivala na razvoj prihodnjih odprav za opazovanje Zemlje, iskanje eksoplanetov in zaznavanje gravitacijskih valov v vesolju.