CAPE CANAVERAL, Fla. - Det europeiskt byggda rymdfarkosten Solar Orbiter är officiellt på väg till solen.
3 790 kg. (1.800 kilogram) rymdskepp lyfts upp ovanför en United Launch Alliance (ULA) Atlas V-raket och steg upp från en dyna vid Space Launch Complex 41 här på Cape Canaveral Air Force Station på söndag (9 februari) vid 11:03 p.m. EST (0403 GMT den 10 februari). Den veteranstartaren flög i en unik konfiguration med en 13 fot bred (4 meter) fäste och en enda solid raketförstärkare.
Solar Orbiter separerade från raket som planerat 53 minuter efter lyft. Och några minuter senare hade uppdragsteamet upprättat kommunikation med rymdskeppet. Så denna lansering, det första året för ULA, tycktes gå simmande.
#SolarOrbiter - vi hör dig! Vi har förvärv av signal. Vår nya Norica-spårningsstation har låst fast vid #SolarOrbiter. Sändningen kommer högt och tydligt. # AOS✅ # LoudAndClear〰️ # Estrack📡 pic.twitter.com/vLRmHBc113February 10, 2020
Bild 1 av 6
Bild 2 av 6
Bild 3 av 6
Bild 4 av 6
Bild 5 av 6
Bild 6 av 6
Solar Orbiter är ett samarbete mellan Europeiska rymdorganisationen (ESA) och NASA. Uppdraget förväntas returnera enastående data och bilder, såväl som våra första syn på solens polära regioner, och teamet bakom det är stolta över.
"När du lanserar något är det otroligt spännande," berättade Günther Hasinger, ESA: s vetenskapschef, till Space.com. "Den största lättnaden kommer när du ser ljuset från raketen och sedan när ljudvågorna träffar dig."
"Detta uppdrag är en sådan skatt och viktig för vetenskapen, vi vill alla att det ska gå bra," tillade han.
Forskare föreslog först detta uppdrag för mer än två decennier sedan, 1999. ESA: s tjänstemän planerade ursprungligen att uppdraget skulle lanseras någon gång mellan 2008 och 2013. Tekniska svårigheter och en viss ommuffling av uppdragen försenade emellertid lanseringen till 2020.
"Det termiska skyddssystemet för rymdskeppet har varit en [av några] utmaningar", säger César García, projektledare för Solar Orbiter på ESA.
Under åren har teknikutvecklingen gjort det möjligt för teamet att bättre skydda rymdskeppet och dess svit med ultrakänsliga instrument. För att hålla sig sval har hantverket en 324 lb. (150 kg) värmesköld, som är byggd för att motstå temperaturer upp till 970 grader Fahrenheit (520 grader Celsius), säger Hasing.
"Solar Orbiter kommer att gå in i den här regionen som är ungefär så varm som en pizzaugn," sade han. "Den har en väldigt komplicerad värmesköld som skyddar den från solen, med dessa små kikahål som öppnas när vi vill titta på solen, men sedan stängas eftersom instrumenten är så känsliga."
Värmeskölden liknar en smörgås som består av många lager av titanfolie. Och den folien (tillsammans med delar av rymdskeppet) är belagd med ett speciellt material som kallas SolarBlack som skapades för Solar Orbiter. Beläggningen är tillverkad av kalciumfosfat (samma material som mänskligt ben) och har också använts för att hjälpa protesbindning med mänskligt ben, vilket minskar risken för avslag.
Den benbaserade beläggningen, som täcker en stor del av rymdskeppet, har stabila termiska egenskaper, är elektriskt ledande och kommer inte att släva av under uppdragets gång. García sa att vitt är ett typiskt färgval för rymdfarkoster eftersom det reflekterar solens strålar otroligt bra. Tyvärr har det en stor nackdel: den vita färgningen blir mörkare med tiden när den utsätts för ultraviolett strålning. Detta förändrar rymdskeppets termiska egenskaper betydligt och kan påverka dess instrument negativt.
Teamet kallade Solar Orbiter "Blackbird" inofficiellt som ett nick till sitt speciella värmeskyddssystem.
En annan utmaning var att säkerställa att instrumenten ombord inte stör störningar i magnetfält som rymdskeppet kommer att ta. Renlighet är ännu en utmaning, enligt García.
Han berättade för Space.com att instrumenten är känsliga för molekylförorening, och att alla typer av rester, dammpartiklar eller vilda hår kan stava katastrof för den vetenskap som förväntas från dessa instrument. García förklarade också att rymdskeppet också är känsligt för vattenånga. I själva verket kommer inte fartygets känsliga teleskop att slås på på ett tag så att eventuell kvarvarande vattenånga som bildades under lanseringen förångas.
Under en nyhetsbriefning inför fredag (7 februari) sa García att rymdskeppet var renare än det var nödvändigt för att instrumenten skulle kunna fungera som förväntat. "Detta är det renaste rymdskepp som någonsin har lanserats", sa han till Space.com.
ESA leder Solar Orbiter-uppdraget, där NASA betalar för lanseringsfordonet och ett av de tio instrumenten ombord. NASA: s totala monetära bidrag till uppdraget är ungefär 386 miljoner dollar, med ESA som bidrar med 877 miljoner dollar av en total totalkostnad på cirka 1,5 miljarder dollar. (García berättade för Space.com att de deltagande forskningsinstitutionerna och universiteten inte var skyldiga att avslöja hur mycket varje enskilt instrument kostar.)
Solar Orbiter designades för att studera solen på nära håll. Dess huvudmål är att svara på frågan: Hur skapar och styr solen heliosfären - den enorma skyddande bubblan som omger vårt solsystem - och varför förändras den bubblan med tiden?
Forskare tror att nyckeln till att besvara den frågan ligger i solens polära regioner. Solar Orbiter kommer att vara det första rymdskeppet som avbildar denna gåtfulla region. "Vi tror att detta område har nycklarna till att avslöja mysterierna i solens aktivitetscykel," berättade Daniel Müller, ESA: s projektforskare från Solar Orbiter, till Space.com.
"Solens magnetfält orsakar alla effekter vi ser," tillade han. Solar Orbiter kommer att ansluta vad som händer vid solen med vad som händer ute i heliosfären i enastående detalj, har uppdragsteammedlemmarna sagt.
Sondens mätningar kommer att hjälpa till att upprätta en orsak-och-effekt-relation till vad som händer på solen och vad vi observerar i miljön nära jorden, berättade Sam Solanki, chef för Max Planck Institute for Solar System Research i Tyskland, till Space.com .
"Det är ett underbart komplement till Parker Solar Probe, som vidtar åtgärder på plats men inte kan se hela bilden," sade Solanki och hänvisade till en rekordbrytande NASA-sond som lanserades i augusti 2018.
Den första goda blicken på solens stolpar kommer inte förrän 2025, när Solar Orbiter kommer att nå en bana på 17 grader över det ekliptiska planet - där jorden och resten av planeterna går i bana. Rymdskeppet kommer att uppnå denna utsiktspunkt via tyngdkraftshjälpande sväng av Venus, vilket kommer att öka lutningen.
Solar Orbiters brantaste utsiktspunkt, 33 grader över ekliptiken, kommer inte förrän 2029, då rymdskeppet kommer att komma långt in i ett förväntat utökat uppdrag (som skulle börja i december 2026). Den vinkeln kommer att ge de bästa bilderna av solens polära regioner, även om rymdskeppet under hela uppdraget kommer att stråla tillbaka enastående data om dessa områden som aldrig har sett tidigare.
Men för tillfället kommer Solar Orbiter att kryssa mot solen och slutföra några pass av Venus på väg att studera vår stjärna på nära håll. Preliminära vetenskapsmätningar förväntas redan i maj, med full vetenskaplig verksamhet som börjar i november 2021 när hantverkets avbildare kommer online.
- De största uppdragen till solen
- Hur solens magnetfält fungerar (infographic)
- Vad är det i solen? En stjärntur från insidan och ut
Redaktörens anmärkning: Den här berättelsen uppdaterades klockan 10:10 EST den 10 februari med nyheter om rymdskeppsuppdelning och etablering av kommunikationer med Solar Orbiter.
