Solar and Heliospheric Observatory

Solar and Heliospheric Observatory (slnečné a heliosférické observatórium alebo SOHO) je kozmická sonda vypustená 2. decembra 1995 určená na štúdium Slnka, ktorá začala svoju činnosť v máji 1996. Je to spoločný projekt Európskej vesmírnej agentúry (ESA) a NASA. Pôvodne bola plánovaná ako dvojročná misia, ale pracuje už vyše 19 rokov. Okrem vedeckej misie je SOHO hlavným zdrojom dát o Slnku na predpoveď vesmírneho počasia.

1995-065A – SOHO

Prevádzkovateľ:ESA
Výrobca:Spojené kráľovstvo, Matra Marconi Space
Typ misie:slnečná sonda
Dátum štartu:2. december 1995, 08:08:01 UTC
Kozmodróm:Eastern Test Range[1]
Nosná raketa:Atlas IIAS[2]
Zánik:neobmedzená
NSSDC ID:1995-065A
Kat. číslo:23726
Hmotnosť:1 875 kg

Vedecké ciele misie
  • Výskum vonkajšieho okraja Slnka, ktorý sa skladá z chromosféry, prechodovej oblasti a koróny. Na sledovanie tejto oblasti sú určené prístroje CDS, EIT, LASCO, SUMER, SWAN, a UVCS.
  • Skúmanie slnečného vetra a iných javov v okolí bodu L1 (prístroje CELIAS a CEPAC).
  • Výskum podpovrchových štruktúr na Slnku – helioseizmológia (prístroje GOLF, MDI, a VIRGO).

Konštrukcia sondy

Sondu postavila britská spoločnosť Matra Marconi Space v spolupráci s firmami v 14 európskych krajinách, prevádzkovateľom je Európska vesmírna agentúra. Telo sondy má rozmery 4,3 × 2,7 × 3,7 m, rozstup roztiahnutých slnečných panelov je 9,5 m. Pri štarte sonda vážila 1 850 kg, hmotnosť na obežnej dráhe je 610 kg.[1]

SOHO je trojosovo stabilizovaná sonda, ktorá sa skladá z dvoch základných častí:

  • Prístrojový modul, ktorý nesie prístrojové vybavenie
  • Servisný modul, ktorý zabezpečuje komunikáciu, napájanie, činnosť motorov

Prístrojové vybavenie

Na sonde je umiestnených dvanásť sád prístrojov:[3]

  • Ďalekohľad pracujúci v ultrafialovej oblasti spektra EIT (angl. Extreme Ultraviolet Imaging Telescope) – výrobca NASA-GSFC, USA
  • Koronograf so spektrometrom LASCO (angl. Large Angle Spectrometric Coronagraph) – výrobca Naval Research Laboratory, USA
  • Spektrometer pre výskum koróny CDS (angl. Coronal Diagnostics Spectrometer) – výrobca Rutherford Appleton Laboratory, Spojené kráľovstvo
  • Prístroje pre výskum slnečného vetra CELIAS (angl. Charge, Element, and Isotope Analysis System) – výrobca Universität Bern, Švajčiarsko
  • Prístroj pre štúdium supratermálnych a energetických častíc COSTEP (angl. Comprehensive Suprathermal and Energetic Particle Analyzer) – výrobca Christian-Albrechts-Universität Kiel, Nemecko
  • Prístroj pre štúdium energetických a relativistických nukleónov a elektrónov ERNE (angl. Energetic and Relativistic Nuclei and Electron Experiment) – výrobca University of Turku, Fínsko
  • Prístroj pre štúdium nízkofrekvenčných kmitov Slnka GOLF (angl. Global Oscillations at Low Frequencies) – výrobca Institut d'Astrophysique spatiale, Francúzsko
  • Michelsonova dopplerovská kamera pre štúdium kmitov Slnka MDI/SOI (angl. Michelson Doppler Imager/Solar Oscillations Investigation) – výrobca Stanfordova univerzita, USA
  • Prístroj pre registráciu slnečného UV žiarenia SUMER (angl. Solar Ultraviolet Measurements of emitted Radiation) – výrobca Max-Planck-Institut für Aéronomie, Nemecko
  • Pozorovanie a výskum Lymanovho alfa žiarenia SWAN (angl. Solar Wind Anisotropie) – výrobca FMI, Fínsko a Service d'Aéronomie, Francúzsko
  • Koronograf so spektrometrom pre ultrafialovej oblasť UVCS (angl. Ultraviolet Coronagraph Spectrometer) – výrobca Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA
  • Prístroj pre štúdium zmien intenzity slnečného žiarenia a gravitačné oscilácie VIRGO (angl. Variability of Solar Irradiance and Gravity Oscillations) – výrobca ESTEC, Holandsko

Obežná dráha

SOHO obieha okolo Slnka po kruhovej dráhe. Nachádza sa v bode, kde slnečná gravitácia spolu so zemskou dovoľujú sonde mať zhodnú obežnú periódu okolo Slnka ako má Zem (libračný bod L1). Libračný bod L1 leží 1,5 milióna kilometrov od Zeme smerom k Slnku.[4]

Aj keď sa uvádza, že sonda SOHO je umiestnená v bode L1, nie je toto tvrdenie presné. Umiestnenie sondy priamo do bodu L1 by prinieslo niektoré nevýhody. Rádiový signál by bol pri komunikácií so Zemou rušený interferenciami zo Slnka a obežná dráha by nebola stabilná. Sonda sa teda pohybuje v rovine kolmej na spojnicu Slnko – Zem, ktorá prechádza bodom L1. Obieha bod L1 po eliptickej dráhe so stredom v L1, libračný bod obehne raz za šesť mesiacov. Tým je zabezpečená kvalitná komunikácia so Zemou po celý rok.[1]

Komunikácia so Zemou

Pri bežnej činnosti pri prenose fotografií a ďalších dát komunikuje sonda so sieťou NASA Deep Space Network rýchlosťou 200 kbit/s. Dáta zo sondy slúžia na určenie predpovedí slnečných erupcií, ktoré by mohli ovplyvniť činnosť elektrických rozvodov a satelitov a umožňujú tak chrániť prístroje pred poškodením.

V roku 2003 ESA oznámila poruchu na krokovom motore vysokoziskovej antény, ktorého činnosť je nevyhnutná pre správne zameranie antény na Zem a zabezpečenie prenosu dát vysokou rýchlosťou. Kvôli tejto poruche sa predpokladali výpadky v prenose dát zo sondy trvajúce dva až tri týždne každé tri mesiace.[5] Technikom sa podarilo problém vyriešiť využitím nízkoziskovej všesmerovej antény, na ktorú sa pri výpadku prepína prenos dát. Zároveň sa k ochrane pred stratou dát využíva ukladanie do pamäťového zariadenia na sonde (angl. Solid State Recorder – SSR).[6]

Priebeh misie
Štart sondy SOHO pomocou rakety Atlas IIAS

Štart, dosiahnutie obežnej dráhy

Observatórium SOHO odštartovalo do vesmíru 2. decembra 1995 o 8:08 UTC z Cape Canaveral Air Force Station pomocou nosnej rakety Atlas IIAS. Po dosiahnutí obežnej dráhy bola sonda navedená do oblasti libračného bodu L1 približne 1,5 milióna km od Zeme smerom k Slnku. V apríli 1996 bola zahájená základná dvojročná misia sondy.

Strata spojenia so sondou

Dňa 24. júna 1998 vykonávali technici sa sondou rutinné manévre a kalibráciu gyroskopov. Operácie prebiehali do 23:16 UTC, keď naraz sonda stratila zameranie na Slnko.[7][8] Počítač, ktorý sondu riadi sa prepol do bezpečnostného módu (angl. Emergency Sun Reacquisition – ESR), pri ktorom sa snažil dostať SOHO do správnej polohy. Technikom sa podarilo nasmerovať sondu na Slnko, ale 25. júna o 02:35 UTC sonda prešla do bezpečnostného módu znovu. Po pokusoch pozemného strediska získať nad sondou kontrolu sa sonda o 04:38 UTC úplne odmlčala a kontakt so sondou SOHO bol stratený. Slnečné observatórium sa dostalo do nekontrolovanej rotácie, solárne panely neboli schopné dodávať elektrickú energiu pre napájanie prístrojov.[9]

Tím expertov ESA bol okamžite odoslaný do Spojených štátov, aby sa pokúsil priamo z riadiaceho strediska letu získať opäť kontrolu nad sondou, tá sa však neozývala. 23. júla sa technici rádioteleskopom observatória Arecibo a anténami siete Deep Space Network (DSN) pokúsili zistiť polohu sondy pomocou radaru. Sonda SOHO bola nájdená v blízkosti predpokladanej pozície. Prístroje, ktoré zvyčajne smerujú smerom k Slnku, boli natočené na bok a sonda rotovala rýchlosťou 1 otáčka za minútu.[9] 3. augusta prijali antény siete DSN monitorovací rádiový signál zo sondy, prvýkrát od 25. júna. Riadiace stredisko sa pokúsilo odoslať do palubného počítača sondy sekvenciu príkazov. Po niekoľkých dňoch nabíjania palubných batérií sa podarilo 8. augusta stiahnuť telemetrické dáta o stave sondy.

Riadiaci tím[10] začal riešiť, ako najlepšie využiť veľmi obmedzené množstvo elektrickej energie. Keďže zmrzlo palivo (hydrazín) v nádržiach, 12. augusta sa začalo jeho rozmrazovanie. Potom bolo rozmrazené palivové potrubie a motory. Pomocou nich bola 16. septembra sonda preorientovaná do správnej polohy s čelnou časťou proti Slnku. Po týždni ďalších opráv a úprave obežnej dráhy prešla sonda 24. septembra 1998 o 19:52 UTC do normálneho operačného režimu. Nasledovalo oživovanie a testy jednotlivých prístrojov, ktoré začalo oživením prístroja SUMER 5. októbra a bolo ukončené 24. októbra 1998 zariadením CELIAS.[9]

Novo oživená sonda mala funkčný len jeden gyroskop a aj ten prestal 21. decembra 1998 fungovať. Správnu orientáciu zabezpečovali iba zo Zeme manuálne riadené zážihy raketových motorčekov. Technici ESA vyvinuli nový automatizovaný riadiaci systém, ktorý udržuje orientáciu sondy bez gyroskopov a ktorý bol implementovaný 1. februára 1999.[9]

Objavy komét

Sonda sleduje pomocou širokouhlého a spektrometrického koronografu LASCO (angl. Large Angle and Spectrometric Coronograph) blízke okolie Slnka. Prístroj je určený na výskum slnečnej koróny a napriek tomu, že sa s tým pôvodne nepočítalo, na snímkach z prístroja bolo objavených viac ako 1500 komét. Sonda objavuje kométy, ktoré sa priblížili do takej blízkosti Slnka, že ich nie je možné detegovať pomocou pozemných ďalekohľadov kvôli prežiareniu od Slnka. Kométa s poradovým číslom 1500 bola objavená 25. júna 2008.[11]

Predpokladá sa, že väčšina z objavených kometárnych jadier sú fragmenty z pôvodnej veľkej kométy, ktorá sa dostala príliš blízko k Slnku a slapové sily ju roztrhali. Tieto fragmenty patria do Kreutzovej rodiny komét.[3][11]

Iné projekty

Referencie

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku SOHO (sonda) na českej Wikipédii (číslo revízie nebolo určené).

  1. SOHO – Fact Sheet [online]. NASA, 2003-06-30, [cit. 2009-06-05]. Dostupné online. (po anglicky)
  2. VÍTEK, Antonín. 1995-065A - SOHO [online]. Encyklopedie SPACE 40, [cit. 2009-06-05]. Dostupné online. (po česky)
  3. KUBALA, Petr. Desať rokov Slnko on-line [online]. Instantní astronomické noviny (IAN), 2005-11-27, [cit. 2009-06-08]. Dostupné online. (po česky)
  4. MRÁZEK, Daniel. osmickove výročia: družice SOHO - rozhovor s Mgr. Antonína Vítka z Akadémie vied ČR [online]. Český rozhlas, 2008-6-25, [cit. 2009-06-08]. Dostupné online. (po česky)
  5. Antenna anomaly may affect SOHO scientific data transmission [online]. ESA, 2003-6-24, [cit. 2009-06-15]. Dostupné online. (po anglicky)
  6. SOHO's antenna anomaly: things are much better than expected [online]. ESA, 2003-7-2, [cit. 2009-06-15]. Dostupné online. (po anglicky)
  7. SOHO - A Diary of the Recovery [online]. NASA, rev. 2002-06-04, [cit. 2009-06-26]. Dostupné online. (po anglicky)
  8. SOHO Mission Interruption Joint NASA / ESA - Investigation Board [online]. NASA, ESA, 1998-08-31, [cit. 2009-06-26]. Dostupné online. (po anglicky)
  9. VANDENBUSSCHE, F. C.. SOHO's Recovery - An Unprecedented Success Story [online]. ESA, [cit. 2009-06-26]. Dostupné online. (po anglicky)
  10. The SOHO Recovery Team [online]. NASA, rev. 2002-01-04, [cit. 2009-07-01]. Dostupné online. (po anglicky)
  11. TICHÝ, Miloš. SOHO kometa číslo 1500 [online]. Observatórium Kleť, 2008-06-28, [cit. 2009-06-08]. Dostupné online. (po česky)

Externé odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.