1 czerwca Hiszpańska Agencja Kosmiczna poinformowała o silnej aktywności słonecznej wywołanej przez koronalny wyrzut masy – powszechne zjawisko, które może wpływać na systemy elektroniczne i satelity. Aby lepiej rozumieć i przewidywać takie sytuacje, ESA realizuje misje badawcze poświęcone Słońcu, takie jak Proba-3. Prowadzona przez Hiszpanię za pośrednictwem firmy Sener, misja Proba-3 właśnie osiągnęła historyczny kamień milowy, uzyskując pierwsze obrazy korony słonecznej (najbardziej zewnętrznej warstwy Słońca, złożonej z plazmy) poprzez stworzenie sztucznego zaćmienia w przestrzeni kosmicznej.

ESA prezentuje pierwsze obrazy korony słonecznej pozyskane dzięki sztucznemu zaćmieniu Słońca w kosmosie

To bezprecedensowe wyzwanie technologiczne wymagało idealnej koordynacji i synchronizacji między dwoma satelitami misji.

Kluczem do zrozumienia opisanych zjawisk jest korona słoneczna, czyli zewnętrzna warstwa, która jest zwykle niewidoczna z wyjątkiem całkowitych zaćmień Słońca. Mimo niewielkiej gęstości, temperatura korony słonecznej jest setki razy wyższa niż powierzchni Słońca i to właśnie tam znajduje się źródło wiatru słonecznego, który może wpływać na Ziemię.

Obserwowanie korony z Ziemi jest utrudnione przez atmosferę i rzadkość występowania zaćmień. Dlatego Hiszpania i Belgia, za pośrednictwem CDTI i w ramach misji Proba-3, opracowały innowacyjny sposób tworzenia sztucznego zaćmienia przy użyciu dwóch satelitów.

Czym jest Proba-3?

Proba-3 to misja realizowana przez Europejską Agencję Kosmiczną, której celem jest niezwykle precyzyjna obserwacja korony słonecznej przy wykorzystaniu zaawansowanej technologii lotu satelitów w formacji. Jeden z nich, tzw. Okulter, zasłania tarczę słoneczną, a drugi, Koronograf, rejestruje obraz korony. Takie działanie wymaga idealnej i ciągłej synchronizacji między dwoma satelitami podczas okresów obserwacji trwających do sześciu godzin.


Misja jest prowadzona przez Hiszpanię, z firmą Sener jako głównym wykonawcą zarówno urządzeń lotnych, jak i naziemnych. Wspierają ją także Airbus Defence and Space oraz GMV. Główny zespół przemysłowy uzupełniają dwie belgijskie firmy, Redwire i Spacebel. W sumie misja łączy szerokie konsorcjum ponad 29 firm z 17 krajów.

W realizację misji zaangażowanych jest również siedem firm z Polski: Sener Polska, Centrum Badań Kosmicznych PAN, Creotech Instruments, N7 Space, GMV, Solaris Optics oraz PCO. Sener Polska dostarczył mechanizmy SAHRM i  SADM odpowiadające za rozłożenie panelu słonecznego satelity koronografu. Wraz z hiszpańskim oddziałem Sener zaprojektował i wykonał podzespoły ław optycznych OBAC i OBAO, zapewniające stabilność instrumentów i precyzyjne pomiary wzajemnego położenia satelitów.

Misja Proba-3 została wyniesiona na orbitę 5 grudnia 2024 roku. Obrazy zaprezentowane po sześciomiesięcznym okresie testowym stanowią efekt pracy inżynierów firmy Sener, wspieranych przez międzynarodowy zespół specjalistów. Potwierdzają one sukces misji i ogromny potencjał technologii lotu formacyjnego.

Jak udało się osiągnąć ten technologiczny przełom?

Stworzenie sztucznego zaćmienia w kosmosie wymaga, by oba satelity samodzielnie – bez ingerencji z Ziemi – utrzymywały wzajemne położenie z milimetrową precyzją. Okulter działa jak sztuczna przesłona słoneczna, ustawiając się między Słońcem a satelitą z Koronografem, skierowanym bezpośrednio na Słońce i rejestrującym obrazy. Koronograf pełni zatem rolę obserwatora.

Dzięki niezwykle precyzyjnemu systemowi nawigacji i sterowania, opracowanemu niemal w całości w Hiszpanii, oraz zastosowaniu specjalistycznych urządzeń optycznych i laserowych, satelity mogą generować sztuczne zaćmienie trwające aż do 6 godzin. Tak długie obserwacje są niemożliwe do przeprowadzenia z Ziemi. Efektem są wysokiej jakości obrazy korony słonecznej, uchwycone z niedostępną wcześniej precyzją.

To także pierwsza misja, która potwierdza wykonalność technologii lotu w formacji z tak wysoką dokładnością – uznanej przez ESA za jeden z kamieni milowych dla przyszłych, wielkoskalowych misji kosmicznych, które będą realizowane w sposób opłacalny użycie wielu małych modułów działających w locie jako jeden duży satelita.

Obserwacje o wielkiej wartości naukowej: dlaczego badać koronę słoneczną tą technologią?

Uzyskane obrazy mają ogromne znaczenie naukowe. Pozwolą na badanie obszarów będących źródłem wiatru słonecznego, który wywołuje zjawiska magnetyczne wpływające na infrastrukturę technologiczną i komunikacyjną na Ziemi.

Dzięki możliwości regulowania sztucznego zaćmienia, możliwe jest również badanie fotosfery – warstwy powierzchniowej Słońca, w której powstają zjawiska, takie jak plamy słoneczne, erupcje i inne intensywne aktywności magnetyczne. Monitorowanie i zrozumienie tych zjawisk jest niezbędne do przewidywania skutków burz słonecznych. Jak pokazuje przykład ostatniego raportu Hiszpańskiej Agencji Kosmicznej, takie burze mogą prowadzić do zakłóceń w działaniu GPS, telefonów komórkowych, satelitów, a nawet sieci energetycznych.

Dotychczas szczegółowe badania wewnętrznej korony słonecznej były możliwe jedynie podczas rzadkich zaćmień naturalnych lub przy pomocy mniej precyzyjnych metod, zakłócanych przez oddziaływanie atmosfery. Proba-3 rozwiązuje ten problem, umożliwiając obserwacje trwające nawet do 6 godzin. Ponadto utrzymanie odległości 150 metrów między częścią zasłaniającą Słońce a teleskopem, stanowi fundamentalną przewagę w porównaniu z innymi koronografami wykorzystywanymi w misjach obserwacji Słońca. Umożliwia to uchwycenie obrazu wewnętrznej części korony dzięki skutecznemu blokowaniu światła słonecznego, w tym niepożądanego światła, które zazwyczaj przedostaje się wokół zasłony na skutek zjawiska dyfrakcji.

Dzięki osiągnięciom misji Proba-3 Europa umacnia swoją pozycję lidera w dziedzinie kosmicznych obserwacji Słońca. To szczególnie ważne, gdy rosnąca aktywność słoneczna coraz silniej oddziałuje na nasze codzienne życie. Działania misji zostały zaplanowane na co najmniej dwa lata.

Zdjęcie wykonane przez satelity misji Proba-3
Zdjęcie wykonane przez satelity misji Proba-3
Zdjęcie wykonane przez satelity misji Proba-3


Źródło: planetpartners.pl