SDO (Solar Dynamic Observatory)
Της Ελένης Κρικέλη, μέλος της Εταιρείας Αστρονομίας και Διαστήματος Βόλου
To Ηλιακό Δυναμικό Παρατηρητήριο (Solar Dynamic Observatory-SDO) είναι η πρώτη αποστολή του προγράμματος της NASA, Living With a Star (LWS), ένα πρόγραμμα το οποίο έχει σχεδιαστεί για την κατανόηση των συνεπειών της ηλιακής μεταβλητότητας και των ηλιακών κηλίδων στη Γη. Επίσης θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε την επίδραση του Ήλιου στη Γη και στο κοντινό χώρο γύρω από αυτήν, από τη μελέτη της ηλιακής ατμόσφαιρας σε χρονικά και χωρικά μέρη και παράλληλα σε αρκετά μήκη κύματος.
Ο στόχος του SDO είναι να μας βοηθήσει να καταλάβουμε, το πώς και το γιατί αλλάζει το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου. Η ανάλυση των δεδομένων του SDO θα συμβάλει στην περαιτέρω ανάπτυξη της ικανότητας μας να προβλέπουμε τις ηλιακές μεταβολές, οι οποίες επηρεάζουν τη ζωή στη Γη και τα ανθρώπινα τεχνολογικά συστήματα, έχοντας καθορίσει:
πως το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου δημιουργείται και δομείται
πως αυτή η μαγνητική ενέργεια συμπιέζεται και ελευθερώνεται στην ηλιόσφαιρα και στο γεωδιάστημα με την μορφή του ηλιακού ανέμου, ενεργειακών σωματιδίων και μεταβολών στην ηλιακή ακτινοβολία.
Επιπροσθέτως το SDO θα μελετήσει πως δημιουργείται η ηλιακή ακτινοβολία και πως ο λεγόμενος ‘διαστημικός καιρός’ προέρχεται από αυτή τη δραστηριότητα. Μετρήσεις του εσωτερικού του Ήλιου, το μαγνητικό του πεδίο, το ‘’καυτό’’ πλάσμα της ηλιακής κορόνας και η ακτινοβολία η οποία δημιουργεί την ιονόσφαιρα στους πλανήτες είναι τα πρώτα δεδομένα που θα συλλεχθούν.
Επίσης το SDO θα μετρήσει τις ιδιότητες του Ήλιου και της ηλιακής δραστηριότητας. Υπάρχουν μερικοί τύποι μετρήσεων αλλά αρκετοί από αυτούς θα χρησιμοποιηθούν. Για παράδειγμα, η ταχύτητα επιφάνειας μετριέται από το HMI. Αυτό το στοιχείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλές διαφορετικές μελέτες.
Οι επιστημονικοί στόχοι του προγράμματος του SDO είναι κυρίως η βελτίωση της κατανόησης μας γύρω από 7 επιστημονικές ερωτήσεις που σχετίζονται με το μητρικό μας άστρο. Οι ερωτήσεις είναι οι εξής:
1.Ποιοι μηχανισμοί οδηγούν στον 11ετή κύκλο της ηλιακής δραστηριότητας?
2.Πως η ενεργή περιοχή του μαγνητικού πλέγματος συνθέτεται, συγκεντρώνεται και κατευθύνεται καθ’ όλη την ηλιακή επιφάνεια?
3.Πώς το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου επανασυνδέει σε μικρές κλίμακες και αναδιοργανώνει της μεγάλης κλίμακας πεδίο της τοπολογίας και των σημερινών συστημάτων και πόσο σημαντική είναι η θερμότητα της κορόνας και η επιτάχυνση του ηλιακού ανέμου?
4.Που έχουν παρατηρηθεί μεταβολές στο ηλιακό φάσμα και πως αυτές σχετίζονται με την κυκλική μαγνητική δραστηριότητα?
5.Ποιο μαγνητικό πεδίο οδηγεί στο CMEs ,στις εκλάμψεις όπου παράγονται ενεργειακά σωματίδια και ακτινοβολία?
6.Μπορεί η δυναμική του ηλιακού ανέμου κοντά στη Γη να καθοριστεί από το μαγνητικό πεδίο και την ατμόσφαιρα κοντά στην ηλιακή επιφάνεια?
7.Πότε η δραστηριότητα θα συμβεί και είναι πιθανόν να μπορούμε να προβλέψουμε τον καιρό στο διάστημα και το κλίμα?
Tο SDO κατά τη διάρκεια της παραμονής του στο διάστημα θα εκτελέσει τρία επιστημονικά πειράματα:
Το πρώτο πείραμα θα είναι το Atmospheric Imaging Assembly (AIA), το οποίο θα πάρει εικόνες από την ηλιακή ατμόσφαιρα σε πολλά μήκη κύματος για να λαμβάνει τις αλλαγές στην επιφάνεια καθώς και τις αλλαγές που συμβαίνουν στο εσωτερικό του Ήλιου. Τα δεδομένα θα περιέχουν εικόνες του Ήλιου σε 10 διαφορετικά μήκη κύματος κάθε 10 δευτερόλεπτα.
το δεύτερο πείραμα θα είναι το Extreme Ultraviolet Variability Experiment (EVE), το οποίο θα μετρήσει την υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου, με φασματική ανάλυση σε χρονικούς ‘’κυματισμούς’’ με ακρίβεια. Μετρώντας την ακτινοβολία αυτή θα καταλάβουμε τις μεταβολές που συμβαίνουν, σε χρονοδιαγράμματα, οι οποίες μεταβολές επηρεάζουν το κλίμα στη Γη και το χώρο γύρω από αυτήν.
το τρίτο και το τελευταίο πείραμα θα είναι το Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) , όπου θα παρατείνει την λειτουργία του οργάνου SOHO/MDI όπου προσφέρει μια συνεχή κάλυψη στην εικόνα σε σχήμα πλήρες δίσκου με την υψηλότερη ανάλυση.
Το SDO περιέχει ένα σύνολο οργάνων τα οποία θα παρέχουν παρατηρήσεις οι οποίες θα οδηγήσουν σε μια πιο ολοκληρωμένη άποψη σχετικά με την δυναμική του Ήλιου, η οποία προκαλεί μεταβολές στο γήινο περιβάλλον. Αυτά τα όργανα θα:
1.Μετρήσουν την υπεριώδη φασματική ακτινοβολία του Ήλιου σε απανωτούς κυματισμούς.
2.Μετρήσουν την μετατόπιση Doppler σε σχέση με τις ταχύτητες ταλάντωσης πέρα από την ορατή επιφάνεια του δίσκου.
3.Θα κάνουν υψηλής-ανάλυσης μετρήσεις του μαγνητικού πεδίου πέρα από τον ολόκληρο ορατό δίσκο.
4.Θα φτιάξουν εικόνες της χρωμόσφαιρας και της εσωτερικής κορώνας σε αρκετές θερμοκρασίες σε γρήγορο ρυθμό.
5.Θα κάνουν τις μετρήσεις αυτές πέρα από ένα σημαντικό μερίδιο του ηλιακού κύκλου να συλλάβει τις ηλιακές μεταβολές που μπορεί να υπάρχουν σε διαφορετικές χρονικές περιόδους του ηλιακού κύκλου.
Η επιστημονική ομάδα θα λάβει τα δεδομένα από το SDO.Θα τα επεξεργαστούν, θα τα αναλύσουν και θα τα κοινοποιήσουν.
Η επιστημονική ομάδα είναι:
Elizabeth Citrin
SDO Project Manager - Goddard Space Flight Center
Dean Pesnell
SDO Project Scientist - Goddard Space Flight Center
Philip H. Scherrer
HMI PI, Stanford University
Alan Title
AIA PI, LMSAL
Tom Woods
EVE PI - LASP/University of Colorado
Rob Lilly
SDO Deputy Project Manager
Mark Walters
SDO Flight Software Product Development Lead - Goddard Space Flight Center
John Hawk
SDO Thermal Engineer - Goddard Space Flight Center
Chris Johnson
SDO Deployable Mechanical Engineer - Goddard Space Flight Center
Denney Keys
Goddard Power Systems Engineer and SDO Electrical Power Systems Lead - Goddard Space Flight Center
Daniel H. Nguyen
SDO Thermal Lead - Goddard Space Flight Center
Hun Tann
SDO Ground System Implementation Manager and Mission Operations Control Manager - Goddard Space Flight Center
Emilie Drobnes
SDO Education and Public Outreach Manager - Goddard Space Flight Center
Τελειώνοντας, θα μπορούσαμε να πούμε πως τo Solar Dynamic Observatory(SDO) θα αποτελέσει τη συνέχεια του SOHO στην μελέτη του άστρου μας, τον Ήλιο.