Serduszko WOŚP już w kosmosie. Polski instrument policzy fotony dla NASA
Rakieta Falcon 9 wyniosła trzy sondy do badania pogody kosmicznej, w tym obserwatorium NASA IMAP z polskim instrumentem GLOWS. Zespół Centrum Badań Kosmicznych PAN opracował fotometr, który z orbity okołosłonecznej będzie mapował strukturę wiatru słonecznego
24 września z platformy startowej LC-39A w Kennedy Space Center wystartowała rakieta Falcon 9. Jej misja była wyjątkowa – na pokładzie znalazły się trzy sondy: Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP), Carruthers Geocorona Observatory (CGO) oraz satelita NOAA Space Weather Follow On SWFO-L1. Wszystkie zmierzają do punktu libracyjnego Słońce-Ziemia L1, oddalonego od naszej planety o 1,5 mln kilometrów, skąd będą prowadzić stałe obserwacje Słońca.
Oddzielenie ładunków przebiegło zgodnie z planem: najpierw uwolniono IMAP, a kilkanaście minut później dwie pozostałe sondy.
Heliosfera pod lupą
IMAP ma pomóc odpowiedzieć na pytania, jak przyspieszane są cząstki energetyczne i w jaki sposób wiatr słoneczny oddziałuje z lokalnym ośrodkiem międzygwiazdowym. Dla NASA to także praktyczny krok w przygotowaniach do misji załogowych poza orbitę Ziemi.
– Badania, które zostaną przeprowadzone dzięki misji, pokażą w bardzo złożony i całościowy sposób, jak zbudowana jest i jak się zachowuje heliosfera. Te informacje można wykorzystać na przykład do przewidywania pogody kosmicznej, która istotnie wpływa na naszą działalność na Ziemi – wyjaśnia dr Tomasz Zawistowski, kierownik projektu GLOWS z Centrum Badań Kosmicznych PAN.
Na tym jednak nie kończą się możliwości wykorzystania wyników misji. „Ludzkość żyła dotąd wyłącznie wewnątrz ochronnej magnetosfery, a gdy wyruszymy poza tę tarczę, czy to w drodze na Księżyc czy na Marsa, informacje z misji takich, jak IMAP pozwolą zapewnić bezpieczeństwo naszych astronautów” – mówiła Nicky Fox, zastępczyni administratora Dyrekcji Misji Naukowych NASA.
Najważniejszy polski akcent tej misji to GLOWS (GLObal solar Wind Structure). Fotometr ma obserwować promieniowanie Lyman-alfa o długości fali 121,5 nm. Ponieważ atmosfera ziemska pochłania tę część widma, badania mogą być prowadzone wyłącznie z przestrzeni kosmicznej.
– To będzie po prostu maszynka do liczenia fotonów. Na podstawie tego, ile ich naliczymy i skąd one pochodzą, będziemy mogli określić, jak w danym momencie wieje wiatr słoneczny – wyjaśnia prof. Izabela Kowalska-Leszczyńska z Centrum Badań Kosmicznych PAN.
Dzięki instrumentowi powstanie globalna mapa wiatru słonecznego i jego zmienności. Ponieważ aktywność Słońca zmienia się w cyklach jedenastoletnich, zespół liczy, że misja potrwa dłużej niż nominalne dwa lata – najlepiej pełną dekadę.
O polskim instrumencie więcej pisaliśmy tutaj: Polski instrument GLOWS poleci w misji NASA IMAP.
Polska inwestycja
Na pokładzie IMAP znalazło się 10 instrumentów – osiem zbudowali Amerykanie, jeden Brytyjczycy i jeden Polacy. – To nasz pierwszy eksperyment w ramach misji NASA. Udało się go zrealizować 35 lat po pierwszych pomysłach – podkreśla prof. Maciej Bzowski, główny badacz GLOWS.
Udział Polski sfinansowało Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. – Ten koszt, a właściwie inwestycja w misję, to ponad 20 mln złotych. Wierzę, że zwróci się dla polskiej gospodarki, dla doświadczenia i współpracy międzynarodowej naszych naukowców – mówił przedstawiciel resortu podczas konferencji.
– Całkowity koszt misji to ponad 700 mln dolarów. Polska wyłożyła około 1 proc. tej kwoty, a zyskała dostęp do infrastruktury i badań na absolutnie światowym poziomie – dodaje dr hab. Piotr Orleański, dyrektor Centrum Badań Kosmicznych PAN.
Na obudowie instrumentu umieszczono nazwiska naukowców i inżynierów, a także serduszko WOŚP wylicytowane na aukcji przez Pawła Orepuka ze Szczecina.
Trzy sondy, jedna misja
IMAP nie jest jedynym bohaterem misji. Carruthers Geocorona Observatory będzie obrazować ultrafioletowy blask zewnętrznych warstw atmosfery Ziemi, natomiast satelita NOAA SWFO-L1 zapewni monitoring burz słonecznych i wczesne ostrzeganie dla Ziemi.
Dzięki współpracy trzech sond naukowcy będą mogli zestawiać dane z różnych instrumentów. GLOWS dostarczy globalnych map jasności, które mają umożliwić dokładniejsze niż dotąd zrekonstruowanie zmienności wiatru słonecznego.
– Dla nas misja IMAP dopiero się zaczyna. Dotychczas budowaliśmy instrument, ale prawdziwe odkrycia nadejdą wraz z danymi – podsumowuje prof. Bzowski.
Centrum Badań Kosmicznych PAN rozwija równolegle inne projekty: w misji Ariel odpowiada za instrument do badań atmosfer egzoplanet, w Comet Interceptorze – za kluczowy sensor do obserwacji komet spoza Układu Słonecznego.