Миссия ESA Solar Orbiter стартовала с мыса Канаверал, штат Флорида, в 04:03 10 февраля на ракете-носителе Atlas V 411. Solar Orbiter будет одним из двух космических аппаратов, изучающих Солнце в непосредственной близости: он присоединится к аппарату NASA Solar Probe Parker , который уже выполняет свою миссию.

Базовый блок на солнечной орбите (изображение ESA)

Solar Orbiter является частью научной программы ESA Cosmic Vision 2015-2025. Проект Solar Orbiter первоначально был выбран Научным программным комитетом ESA в октябре 2000 года и повторно подтвержден в рамках программы ESA в 2003 году. В апреле 2015 года запуск был перенесен с июля 2017 года на октябрь 2018 года. В августе 2017 года Solar Orbiter считался «на ходу» для запуска в феврале 2019 года. После нескольких задержек, запуск осуществлен 10 февраля 2020 года.

Solar Orbiter потребуется приблизительно 3,5 года, используя многократные гравитационные манёвры от Земли и Венеры, чтобы достичь своей рабочей орбиты внутри орбиты Меркурия. В течение ожидаемой продолжительности полета 7 лет, он будет использовать дополнительные вспомогательные силы гравитации Венеры, чтобы поднять наклон аппарата от 0 ° до 24 °, что позволит ему лучше видеть полюса Солнца. Если расширенная миссия будет одобрена, наклон может увеличиться до 33 °.

Solar Orbiter будет приближаться к Солнцу каждые шесть месяцев. Аппарат сможет наблюдать за накоплением магнитной активности в атмосфере, которая может приводить к мощным солнечным вспышкам или извержениям. Исследователи также будут иметь возможность координировать наблюдения с миссией NASA Parker Solar Probe (2018-2025), которая выполняет измерения расширенной короны Солнца. Общая цель состоит в том, чтобы предоставить крупным планом обзор высокоширотных областей Солнца - изучить фундаментальные физические процессы, общие для солнечной, астрофизической и лабораторной плазмы.

Цель миссии Solar Orbiter, разбит на четыре взаимосвязанных научных вопроса:

1. Как и где плазма солнечного ветра и магнитное поле возникают в короне?

2. Как переходные процессы управляют изменчивостью гелиосферы?

3. Как солнечные извержения производят излучение энергичных частиц, которое заполняет гелиосферу?

4. Как работает солнечное динамо и обеспечивает связь между Солнцем и гелиосферой?

Общим для всех этих вопросов является требование, чтобы Solar Orbiter проводил на месте измерения плазмы солнечного ветра, полей, волн и энергетических частиц достаточно близко к Солнцу, чтобы они все еще были относительно нетронутыми и не имели своих свойств, измененных динамическим эволюция во время их распространения.

Кенструкция

Конфигурация космического корабля является квадратной. В нем размещена простая монотопливная силовая установка без основного двигателя. Из-за жесткой окружающей среды, встречающейся на гелиоцентрических орбитах, космический аппарат всегда направлен на солнце и защищен от солнечного излучения теплозащитным экраном. Этот теплозащитный экран покрывает шину космического корабля и некоторые внешние компоненты и приборы. Он содержит отверстия для диафрагмы, обеспечивающие необходимое поле обзора для приборов дистанционного зондирования.

Гелиосферные приборы Solar Orbiter

Анализатор солнечного ветра (SWA) - для измерения свойств и состава солнечного ветра.

EPD - детектор частиц энергии (Испания): для измерения состава, временных характеристик и функций распределения сверхтермальных и энергетических частиц. Научные темы, которые необходимо рассмотреть, включают источники, механизмы ускорения и процессы переноса этих частиц. ·

Магнитометр (МАГ) - он обеспечит подробные измерения магнитного поля

Анализатор радио и плазменных волн (RPW) - для измерения магнитных и электрических полей с высоким временным разрешением

Солнечные приборы дистанционного зондирования Solar Orbiter

PHI: Polarimetric and Helioseismic Imager (Германия): для обеспечения высокого разрешения и полнодисковых измерений фотосферного векторного магнитного поля и скорости прямой видимости (LOS), а также интенсивности континуума в видимом диапазоне длин волн. Карты скоростей LOS будут иметь точность и стабильность, что позволит проводить детальные гелиосейсмические исследования внутренней части Солнца, в частности зон высокого разрешения в конвекционной области Солнца и измерений фотосферного магнитного поля на полном диске

EUI - Extreme Ultraviolet Imager (Бельгия): предоставить последовательности изображений атмосферных слоев Солнца над фотосферой, обеспечивая тем самым незаменимую связь между поверхностью Солнца и внешней короной, которая в конечном итоге определяет характеристики межпланетной среды. Также предоставьте первые в мире УФ-изображения Солнца с точки зрения вне эклиптики (до 34 ° солнечной широты во время расширенной фазы миссии)

SPICE - Спектральная визуализация корональной среды (Франция): Спектроскопия экстремального ультрафиолетового изображения для дистанционной характеристики свойств плазмы солнечной короны на диске. Это позволит сопоставить составные признаки на месте солнечных потоков ветра с областями их источника на поверхности Солнца · ·

STIX - спектрометрический телескоп для получения рентгеновских снимков (Швейцария): для обеспечения спектроскопии визуализации солнечного теплового и нетеплового рентгеновского излучения от 4 до 150 кэВ.

STIX предоставит количественную информацию о времени, местоположении, интенсивности и спектрах ускоренных электронов, а также высокотемпературной термоплазмы, в основном связанной со вспышками и / или микробыками

METIS - Coronagraph (Италия): для одновременного отображения видимого, ультрафиолетового и экстремального ультрафиолетового излучения солнечной короны и диагностики с беспрецедентным временным охватом и пространственным разрешением структуры и динамики полной короны в диапазоне от 1,4 до 3,0 (от 1.7 - 4.1) солнечные радиусы от центра Солнца, минимальный (максимальный) перигелий во время номинальной миссии. Это регион, который имеет решающее значение в связывании солнечных атмосферных явлений с их эволюцией во внутренней гелиосфере

SoloHI - Solar Orbiter Heliospheric Imager (США): для изображения как квазистационарного потока, так и переходных возмущений солнечного ветра в широком поле зрения, наблюдая видимый солнечный свет, рассеянный электронами солнечного ветра. Это обеспечит уникальные измерения, чтобы точно определить выбросы корональной массы.

История

Миссия Solar Orbiter берет свое начало в предложении под названием «Messenger», которое было представлено в 1982 году в ответ на призыв ЕКА к идеям миссии. На совещании «Перекресток европейской физики Солнца и гелиосферы», состоявшемся на Тенерифе в марте 1998 года, сообщество гелиофизиков рекомендовало запустить ESA Solar Orbiter в качестве миссии ESA с возможным международным участием около 2007 года.

25 марта 1999 года в ESTEC было проведено начальное совещание для предварительного оценочного исследования концепции "ESA Solar Orbiter"

В октябре 2000 г. Solar Orbiter был выбран Научным программным комитетом .

В июне 2004 года SPC подтвердил место Solar Orbiter в программе Cosmic Vision, с целью запуска в октябре 2013 года и не позднее мая 2015 года.

17-18 февраля 2010 г. научный программный комитет ЕКА решил, что Solar Orbiter будет одним из трех кандидатов.

4 октября 2011 года Solar Orbiter был выбран и принят SPC в качестве первой миссии по программе Cosmic Vision от ESA.

10 февраля 2020 миссия ESA Solar Orbiter стартовала с мыса Канаверал, на ракете-носителе Atlas V 411.