Rumba, Salsa, Samba, Tango

Četverček satelitov Cluster razkriva vpliv kozmičnega sevanja.

Objavljeno
14. avgust 2020 11.00
Posodobljeno
14. avgust 2020 11.00
Cluster FOTO: Esa
Štirje evropski sateliti v mreži Cluster – Rumba, Salsa, Samba in Tango – tudi po dvajsetih letih v Zemljini orbiti razkrivajo dogajanje na našem planetu in kako je ta povezan s svojo zvezdo. Zemlja je vsekakor najbolj poseben planet v našem osončju in edini, za katerega vemo, da je na njem življenje. Eden izmed pogojev za to je tudi magnetosfera, ki nas ščiti pred nevarnimi kozmičnimi delci, in odprava Cluster jo je prva natančno proučila.

Odprava je s svojimi proučevanji pokazala, kako pomembna je magnetosfera, ki je denimo Mars nima.
Odpravo s predvideno življenjsko dobo dve leti, torej jo je močno presegla, sestavljajo štirje sateliti v polarni orbiti, ki so jih po dva izstrelili 16. julija in 9. avgusta 2000. Vsak satelit s plesnim imenom je opremljen z enajstimi znanstvenimi instrumenti. Kot pojasnjujejo pri Evropski vesoljski agenciji (Esa), je odprava zelo uspešna, a na začetku ni šlo vse gladko. Zaradi napake na nosilni raketi sojuz sta se Rumba in Tango najprej nepravilno utirila, zgornja stopnja sojuza in lastni pogon sta ju nato spravila v pravilni položaj, da sta se pridružila Salsi in Sambi. Tako se je skoraj ponovila nesrečna zgodba prve odprave Cluster I, ko se je 4. junija 1996 zaradi programske napake na krstnem poletu razletela evropska raketa Ariane 5. To je bila ena najdražjih programskih napak, saj je v nekaj sekundah izpuhtelo okoli 350 milijonov evrov.

Izstrelitev: 6. julija in 9. avgusta 2000
Velikost posameznega satelita: 2,9 x 3,1 m
Masa brez goriva: 550 kg
Energija: solarni paneli 224 W in srebro-kadmijeve baterije
Orbita: polarna


Podatki satelitov Cluster so omogočili, da so izdelali podroben model magnetosfere, ki je okoli Zemlje oblikovana kot solza. Na dnevni strani – na delu, ko je Zemlja obrnjena proti Soncu – se začne 65.000 kilometrov stran od nas, na nočni pa je raztegnjena in se njen geomagnetni rep razteza do 6,4 milijona kilometrov. Magnetno polje se oblikuje zaradi staljenega kovinskega jedra v središču planeta, obliko pa mu narekuje sončev veter.

image
Magnetosfera. FOTO: ESA/AOES Medialab 


Polje nas ščiti pred nevarnim vesoljskim vremenom, ko visokoenergijski delci sončevega vetra trčijo obenj. Delci so škodljivi za žive organizme, pa tudi za občutljivo tehnologijo na tleh in v orbiti. Najmočnejše nevihte povzročajo izbruhi koronalne mase, ki so posledica orjaških eksplozij na površju naše zvezde in v njeni atmosferi. V svojo okolico Sonce pošilja velikanske količine plazme in magnetnega polja. Ti izbruhi lahko po medplanetarnem prostoru potujejo s hitrostjo tudi čez 1000 kilometrov na sekundo. Najhujša sončna nevihta je Zemljo dosegla leta 1859. Takrat je britanski astronom Richard Carrington s teleskopom opazil, da je del sončevega površja postal veliko svetlejši. Takrat so polarne sije lahko opazovali vse do Kube, poročila iz tistega časa pa navajajo, da so ljudje lahko ponoči brali knjigo brez uporabe umetne luči. ZDA so že imele telegrafsko omrežje in v tistih dneh pošiljanje sporočil ni bilo možno zaradi električnih tokov, ki so se inducirali v teh vodnikih. Tako imenovani Carringtonov dogodek še danes velja za najmočnejšo geomagnetno nevihto, ki smo ji bili priča v moderni zgodovini. Če bi nas podobna zadela zdaj, ko smo odvisni od tehnologije, bi se škoda verjetno merila v številkah z lepim številom ničel.



Odprava je posebna tudi zato, ker jo lahko zelo raztegnejo – razmik med posameznimi sateliti je mogoče povečati s treh na 60.000 kilometrov. Cluster lahko meri različne dele vesolja hkrati. Ko so si blizu, lahko proučuje magnetne strukture zelo podrobno, sicer pa lahko pridobi širši vpogled v vesoljsko vremensko dogajanje. Sateliti letijo tako skozi magnetosfero kot zunaj nje in jo proučujejo z obeh strani. Pomembna je tudi polarna orbita, saj sta ravno pola magnetno zelo dinamična. Na tem delu planeta namreč sončev veter prodre dlje v zgornjo atmosfero in tako se oblikujejo polarni siji.

Cluster tudi tlakuje pot novim odpravam, med njimi evropsko-kitajskemu satelitu za proučevanje sončevega vetra, magnetosfere in ionosfere, katerega izstrelitev načrtujejo leta 2023. Prihajajoča odprava bo še bolj poglobljeno proučevala odnos med Zemljo in Soncem in dodala nova dognanja bogastvu podatkov, ki jih je v dvajsetih letih zbral Cluster, navajajo pri Esi.