Solar Orbiter — космический аппарат, разработанный ESA при участии NASA, который изучает внутреннюю гелиосферу Солнца, корону, солнечный ветер и магнитное поле нашего светила. Недавно аппарат сделал самые детализированные снимки солнечного диска и короны целиком, а также получил ещё ряд крутых изображений Солнца.
Solar Orbiter запустили в космос 10 февраля 2020 года. Его основная научная программа продлится до декабря 2026 года, однако учёные надеются продолжить исследования аж до 2030 года. Космический аппарат движется по эллиптической орбите, заходя внутрь орбиты Меркурия и сближаясь с Солнцем каждые пять с половиной месяцев. 26 марта 2022 года Solar Orbiter прошёл четвёртый перигелий и приблизился к Солнцу на рекордные для космического аппарата 48,3 миллиона километров. Для сравнения: среднее расстояние от Солнца до Меркурия составляет 58 миллионов километров.
Всего запланировано 22 оборота вокруг Солнца (с учётом расширенной программы), и четыре из них космический аппарат уже сделал. За время своего путешествия Solar Orbiter совершил два гравитационных манёвра у Венеры и один у Земли, чтобы сузить орбиту и направиться к самым внутренним областям Солнечной системы.
В будущем запланировано ещё несколько гравитационных манёвров у Венеры, которые будут нужны, чтобы изменить наклон орбиты космического аппарата и вывести её из плоскости эклиптики. Пока Solar Orbiter наблюдает Солнце только «сбоку», то есть исследует его экваториальные области. После облёта Венеры в 2025 году угол наклона орбиты космического аппарата увеличится до 17 градусов, в 2027 году — до 24, а если он проработает до 2030 года — до 33. Это позволит космическому аппарату впервые в истории «посмотреть» крупным планом на невидимые с Земли полярные области Солнца.
Кроме того, когда Solar Orbiter разовьёт достаточную скорость, при сближении с Солнцем он сможет почти догнать скорость вращения нашего светила, благодаря чему будет «зависать» над определёнными областями в течение нескольких дней. Это поможет изучить, как меняется солнечная активность. Выбранная орбита Solar Orbiter находится в резонансе с Венерой, чтобы через каждые несколько оборотов вокруг Солнца космический аппарат возвращался к ней и снова использовал её гравитацию для изменения или увеличения наклона орбиты.
Solar Orbiter подбирается к нашему светилу не так близко, как это делает солнечный зонд NASA Parker. Последний способен сближаться на расстояние до 6,2 миллиона километров от фотосферы Солнца, в то время как ближайший пролёт Solar Orbiter произойдёт в 42 миллионах километров. Однако у Solar Orbiter есть огромное преимущество — камера, способная наблюдать весь диск Солнца. Parker же, из-за воздействия чрезвычайно высоких температур, не оборудован подобной камерой, однако и задачи у него другие — зонд оснащён телескопом для исследований структуры солнечной короны. В целом, Solar Orbiter способен видеть детали размером до 180 километров на диске светила.
Научная аппаратура на борту Solar Orbiter заодно измеряет и параметры окружающей плазмы и магнитного поля. Это позволит выявить причинно-следственные связи между визуально наблюдаемой активностью Солнца и космической «погодой».
Приближаясь к своему первому перигелию в июне 2020 года, Solar Orbiter уже получил самые детализированные на тот момент снимки Солнца, сделанные с расстояния 77 миллионов километров. Самые мелкие детали, которые зонд «разглядел» на солнечном диске, были размером 400 километров в поперечнике. На этих изображениях учёные обнаружили неизвестные ранее структуры — мини-вспышки («костры»), которые усеивают внешние слои Солнца и могут быть ответственны за перегрев короны.
Теперь же Solar Orbiter побил свой собственный рекорд. 7 марта 2022 года, незадолго до прохождения четвёртого перигелия, космический аппарат находился на расстоянии 75 миллионов километров от фотосферы Солнца. Отсюда он сделал снимок всего диска нашей звезды с самым высоким разрешением — 83 миллиона пикселей. Это изображение в 10 раз лучше, чем может выдать 4K-телевизор! Рассмотреть фотографию в мельчайших подробностях можно здесь.
Чтобы получить такое детализированное изображение, камере EUI космического аппарата пришлось сделать 25 отдельных снимков в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне, на каждый из которых ушло около 10 минут. Вся процедура получения фотографии заняла более четырёх часов с учётом времени на переход от одного сегмента к другому.
С помощью спектроскопа SPICE на борту космического аппарата учёные также получили изображения нескольких слоёв солнечной атмосферы (от короны до хромосферы) на различных длинах волн, которые соответствуют линиям излучения разных химических элементов (водород, углерод, кислород, неон) при разных температурах.
С температурой у Солнца не всё так просто. Обычно по мере удаления от горячего объекта она уменьшается, но у нашего светила такого не происходит. Самые верхние слои солнечной атмосферы достигают температуры в миллион кельвинов, однако чем ближе к видимой «поверхности» Солнца — фотосфере — тем ниже температура: там она достигает около пяти тысяч градусов. Почему так происходит, пока неизвестно, но с помощью данных, которые получит Solar Orbiter, учёные надеются разгадать эту тайну.
26 марта 2022 года Solar Orbiter приблизился к Солнцу на расстояние 48,3 миллиона километров, и вскоре учёные ожидают получить изображения нашего светила с ещё большим разрешением.
Автор: Алина Нестерова
Источники: www.esa.int, directory.eoportal.org, www.space.com, www.space.com, www.space.com
