Solar Dynamics Observatory -keskuksessa on helioseisminen ja magneettinen kuvansiirtoyksikkö (HMI), ilmakehän kuvantamiskokoonpano (AIA), äärimmäinen ultraviolettivariaatiokoe (EVE), samoin kuin aurinkopaneelit ja suuren hyötyantennin antennit.
(Kuva: © NASA.)
Solar Dynamics Observatory on NASA: n avaruusalusta, joka käynnistettiin vuonna 2010, jotta auringonpiste ja aurinkoaktiivisuus saisivat huippunsa vuonna 2013 osana auringon 11-vuotista sykliä. Satelliitti tallentaa jatkuvasti teräväpiirtonäkymiä auringon ilmakehästä yksityiskohtaisemmin kuin koskaan aiemmin nähty.
Sen lisäksi, että NASA tarkkailee vain aurinkoa, NASA käyttää tätä observatorioa paremmin ennustaa aurinkoaktiivisuutta. SDO: n tavoitteena on antaa tietoa auringon magneettikentän rakenteesta sekä siitä, kuinka energia siirtyy auringosta avaruuteen.
Tähän mennessä SDO on kaapanut korkearesoluutioisia näkymiä aurinkolamppuista, antanut lisätietoja magneettisen aktiivisuuden ennustamisesta ja jopa vallannut kaksi planeettaa - Venuksen ja Elohopean - jotka ovat menossa auringon kasvot (Maan näkökulmasta).
IMAX-näkymä
SDO on ensimmäinen NASA: n Living With a Star -ohjelman koettimista. Aurinko on arvokas energian ja lämmön lähde planeetalle; sen vaihtelevuus voi kuitenkin ajoittain aiheuttaa ongelmia. Suurella auringonmyrskyllä on mahdollisuus lyödä esimerkiksi voimalinjoja tai tietoliikennesatelliitteja. Ohjelman tärkein tavoite on siis ymmärtää miksi auringon energia vaihtelee ja miten se voi vaikuttaa maahan.
Yksi aluksella oleva instrumentti on Atmospheric Imaging Assembly, joka voi tallentaa kuvia auringosta IMAX-resoluutiolla. Kun teräväpiirtokuvia on saatavana suurimmassa osassa 10 käytettävissä olevasta aallonpituudesta 10 sekunnin välein, se antaa tutkijoille mahdollisuuden valvoa koronan yli ja nähdä muutokset - lämpötilasta riippumatta. Jatkuvien havaintojen odotettiin tuottavan enemmän tietoa auringonvalojen ja sepelvaltimojen purkausten syistä.
Muita instrumentteja ovat helioseisminen ja magneettikuvain, joka voi seurata koronan sähkövirtoja ja magneettista aktiivisuutta, sekä Extreme Ultraviolet Varibility Experiment, joka tarkkailee ultravioletti aurinkopäästöjä.
Avaruusaluksen elinkaari oli alun perin viisi vuotta, mutta se on kestänyt yli 11-vuoden aurinkosyklin, ja se toimi edelleen hyvin vuoden 2018 puolivälistä.
Käynnistys ja ensimmäinen vuosi avaruudessa
SDO maksoi 850 miljoonaa dollaria rakentamiseen ja käynnistämiseen. Satelliitti sijoitettiin avaruuteen 11. helmikuuta 2010, Atlas V -rakettiin Cape Canaveralin ilmavoimien asemalta Floridasta. Sieltä satelliitti sijoitettiin kaltevaan geosynkroniseen kiertoradalle, joka jäljittää kahdeksan kuvan polkua joka päivä maanpinnan yläpuolella, kun se tarkkailee aurinkoa.
"SDO: n kallistettu geosynkroninen kiertorata valittiin sallimaan jatkuvat auringon havainnot ja mahdollistamaan sen poikkeuksellisen korkea tiedonsiirtonopeus käyttämällä yhtä erillistä maa-asemaa", kertoo Solar Dynamics Observatory -sivuston mukaan.
Ohjaimet olivat hämmästyneitä siitä, mitä SDO tuotti ensimmäisenä havaintovuotenaan, erityisesti näkemyksensä auringonkoronasta. Normaalisti tämä osa auringosta näkyy parhaiten pimennysten aikana, mutta SDO: n avulla tutkijat pystyivät seuraamaan, mitä korona tekee kärjestä auringon pintaan.
"Tiede on todella nousussa, ja on erittäin mielenkiintoista saada selville välineiden kaikki ominaisuudet", Phil Chamberlin, SDO: n apulaisprojektitutkija Goddardin avaruuslentokeskuksessa Greenbeltissä, Md., Kertoi Space.comille vuonna 2011.
Tehtävä on ehdottomasti ylittänyt toistaiseksi odotukseni - ja odotukseni olivat aluksi korkeat. "
Auringon maksimi, Venus ja 'tornadot'
Kun aurinko siirtyi kohti aurinkoenergian maksimia (kun aurinkoaktiivisuus on suurin) vuonna 2013, SDO: n kyvyt alkoivat todella paistaa tähtitieteilijöille. Toukokuun aurinkolamppu otettiin korkealla resoluutiolla, usean aallonpituuden omaavilla kuvilla, jotka osoittivat näkyvyyden purkauksen laajuuden. Soittoa pidettiin kuitenkin keskikokoisena, mikä tarkoittaa, että kameroiden edessä voi esiintyä näyttäviä purkauksia.
Kun SDO katselee aurinkoa, kameran avulla voidaan siepata myös kaikki sen edessä kulkeva. Huomattava esimerkki oli Venus, joka kulki auringon yli (Maan näkökulmasta) 5. – 6. Kesäkuuta 2012. Tapahtuma on ennustettavissa, mutta erittäin harvinainen; viimeinen kauttakulku ennen sitä oli vuonna 2004, mutta seuraava tapahtuu vasta vuonna 2117. Vuonna 2016 SDO vangitsi myös Mercuryn, joka meni auringon edessä. Seuraava kauttakulku tapahtuu 11. marraskuuta 2019.
Vuonna 2016 SDO valloitti aurinko "tornadon", joka oli viisi kertaa maata laajempi ja joka liikkui auringon pinnan yli - sekä kuvissa että videossa. Tuolloin NASA sanoi, että tämä oli todennäköisesti ensimmäinen kerta, kun videosta oli saatu kiinni toiminnasta.
Auringon tornadon muotoili auringon magneettikenttä; Päinvastoin tornadoja esiintyy tuulen aktiivisuuden takia. Se myös liikkui paljon nopeammin; tutkijat arvioivat, että auringon tornaado pyörii nopeuteen 186 000 mph (300 000 km / h), kun taas maapallon myrsky ei kulje yleensä nopeammin kuin noin 300 mph (483 km / h).
SDO on vanginnut enemmän näistä plasman tornadoista, kuten sellainen, joka tapahtui vuoden 2015 lopulla. Tällaisten tapahtumien havaitseminen antaa tutkijoille paremman käsityksen auringon plasmatuotannon taustalla olevista mekanismeista.
Pitkäaikaiset havainnot
SDO: n pitkäaikaiset aurinkohavainnot osoittavat myös tutkijoille, kun jotain erilaista tapahtuu. Esimerkiksi kesäkuussa 2011 tapahtui sepelvaltimon massan poisto, joka irrotti valtavan määrän plasmaa tai ylikuumennettua kaasua. Tutkijat julkaisivat tulokset vuonna 2014, että he havaitsivat plasman jakautuvan aineen "sormeksi" samalla tavalla kuin on havaittu Crab Nebulassa, supernoovan jäännöksessä. Tämä oli epätavallinen tilaisuus tutkia niin kutsuttu Rayleigh-Taylor -ilmiö laajassa mittakaavassa.
Myös vuonna 2014 tutkijat havaitsivat magneettikenttälinjojen silmukoita ja aiheuttavan purkauksen auringon ilmakehässä. SDO: n kaapattu korkearesoluutioinen materiaali vahvisti vuosia pidetyn teorian. Tämän tyyppiset havainnot helpottavat ennustamista, missä tapahtuu suuria soihdutuksia, mikä voisi paremmin suojata maan infrastruktuuria, tutkijat totesivat tuolloin.
SDO: lla tapahtui hetkessä häiriö vuonna 2016, jolloin se ei siirtynyt heti takaisin tieteelliseen tilaan sen jälkeen kun oli katsomassa kuun kulkua auringon edessä 2. elokuuta. NASA palautti avaruusaluksen instrumentit viikon kuluessa. Samana vuonna SDO otti myös kuvan "koronareiästä" (alue, jolla on vähemmän tiheää materiaalia) auringon ilmakehässä,
Vuonna 2017 NASA julkaisi videon, joka osoittaa SDO: n seitsemän vuoden auringonpilkkuhavainnot. Samana vuonna SDO osallistui havaintoihin koko aurinkopimennyksestä, joka pyyhki Yhdysvalloissa elokuussa. SDO ottaa säännöllisesti kuvia kaikista näkemistään auringonpimennyksistä, mukaan lukien osittainen lokakuussa 2017 ja täydellinen pimennys alkamispäivänä 11. helmikuuta 2018.
6. syyskuuta 2017 aurinko osoitti, että se voi silti lähettää valtavia auringonpurkauksia, vaikka aktiviteetti ei olisi huippua. Se iski ulos X9.3-soihdusta, vahvimmasta vuodesta 2006. Tuona marraskuussa SDO näki myös pyöreän hehkulangan - varautuneiden hiukkasten pilven, joka yleensä näkyy pitkänomaisena säikeenä. NASA sanoi, että löytö ei ollut tieteellisesti huomionarvoinen, mutta silti mielenkiintoinen, koska se on harvinainen näkymä.
SDO: lla oli suosittu kana-maskotti nimeltään Camilla Corona SDO, joka osallistui säännöllisesti NASA: n sosiaalisiin tapahtumiin ja jopa kerran vei ilmapallomatkaa avaruuden reunaan. Maskotti nimitettiin uudelleen yleiseen PR-työhön vuonna 2013.
