Vedci z celého sveta očakávajú, že nové observatórium prispeje k vyriešeniu záhady trvajúcej desaťročia.
Sondu Aditya-L1 vynesie do vesmíru štvorstupňová raketa PSLV XL. Štart rakety je plánovaný na 2. septembra 2023 o 11.50 hod. miestneho času (8.20 hod. SELČ). Na fotografii je raketa vo Vesmírnom stredisku Satiša Dhawana v štáte Ándhrapradéš na ostrove Šríharikota. Zdroj: ISRO
Nadšenie z úspešného pristátia indickej sondy v oblasti južného pólu na Mesiaci ešte celkom neopadlo a krajina už odštartovala ďalšiu významnú misiu. Údaje, ktoré sonda Aditya-L1 získa pozorovaním Slnka, môžu poskytnúť cenný pohľad na rozličné solárne javy, vplývajúce aj na našu planétu.
Ešte zložitejšia misia ako Čandraján-3
Je to vôbec prvá indická misia zameraná na štúdium našej hviezdy. Kým lunárna misia zo série Čandraján bola skúškou ohňom, sonda Aditya-L1 (v jazyku sanskrit to znamená Slnko alebo patriaci Slnku) musí zdolať množstvo kritických okamihov. Dôvodov je viacero a mnohé z nich si teraz vysvetlíme.
Solárne observatórium poletí začiatkom septembra na vrchole štvorstupňovej rakety PSLV XL (Polar Satellite Launch Vehicle) z jediného kozmodrómu v krajine, z Vesmírneho strediska Satiša Dhawana v štáte Ándhrapradéš na ostrove Šríharikota.
Čaká ho cesta na miesto, ktoré sa v terminológii nebeskej mechaniky označuje libračný alebo Lagrangeov bod. Existuje ich dohromady päť, sondu vyšlú k bodu L1. „Momentálne je Lagrangeov bod L1 vzdialený od Slnka 150 miliónov kilometrov a od Zeme 1,5 milióna kilometrov,“ vysvetlil slovenský astronóm a odborník na fyziku Slnka Aleš Kučera.
Ilustrácia všetkých piatich Lagrangeových bodov sústavy Slnko – Zem. Aditya-L1 bude vyslaná k bodu L1. Zdroj: ISRO
Pohľad z diaľky
Aditya-L1 nebude pozorovať Slnko úplne zblízka, ako to už piaty rok robí sonda Parker Solar Probe. Dokonca ani k libračnému bodu L1 nepoletí priamou cestou.
Najprv ju raketa umiestni na kruhovú dráhu okolo Zeme. Sonda tu bude obiehať, kým inžinieri neoveria, že všetky prístroje a vedecké experimenty vydržali štart bez chýb a porúch. Vtedy bude nasledovať séria manévrov podobných ako pri misii Čandraján-3.
Z kruhovej dráhy sa postupne stane eliptická a v správnom okamihu ju vedci vyšlú na štvormesačný let k bodu L1. Ani v tomto priestore to nebude mať slnečný satelit jednoduché.
Trajektória dráhy letu sondy Aditya-L1 na ceste k bodu L1. Zdroj: ISRO
Divoká adresa trvalého bydliska
Jedinečnosť sondy Aditya-L1 spočíva aj v tom, že India ešte neposlala nijaký kozmický objekt k Lagrangeovmu bodu.
Výzvou pre technický personál ISRO (Indian Space Research Organisation, Indickú organizáciu pre výskum vesmíru) je jednak sondu bezpečne dopraviť na miesto vzdialené od Zeme 1,5 milióna kilometrov, jednak ju tam aj udržať. V libračnom bode sústavy Slnko – Zem totiž pôsobí tlak aj ťah dvoch veľmi hmotných telies.
Hoci sa v istom mieste ich gravitačné pôsobenia vyrovnávajú a poskytujú objektom stabilnú pozíciu, sonda bude okolo tohto pomyselného bodu obiehať po kruhovej dráhe, ktorá si vyžaduje občasné korekcie.
Nonstop pozorovanie bez prekážok
Toto umiestnenie sondu síce neposadí do prvého radu slnečného divadla, môže mať však veľa výhod. Aditya-L1 napríklad nespotrebuje enormné množstvo paliva, pretože v bode L1 ju budú prirodzene udržiavať fyzikálne zákony a drobné korekcie dráhy.
Na rozdiel od sondy Parker Solar Probe, ktorá pri Slnku musí čeliť teplotám prekračujúcim rádovo tisíce stupňov, indický satelit nepotrebuje špeciálny ochranný tepelný štít.
Jednou z najväčších výhod je, že dokáže pozorovať Slnko nepretržite a bez nežiaducich zatienení. Pre ciele, ktoré päťročná misia plánuje naplniť, je to optimálne miesto.
„Aditya-L1 má okrem iného v pláne merať kontinuálne žiarenie zo Slnka v oblasti vlnových dĺžok 200 až 400 nanometrov, čo tu doteraz nebolo, a zároveň bude robiť kontinuálnu spektrálnu analýzu koróny, čo by tiež mohlo byť prínosom,“ uviedol Kučera.
Indická sonda Aditya-L1. Zdroj: Wikimedia Commons
Prístroje Made in India
Na palube solárneho observatória s hmotnosťou 1 500 kilogramov je umiestnených sedem prístrojov a vedeckých experimentov. Niektoré z nich študujú Slnko z diaľky, iné sa zaoberajú analýzou častíc, ktoré budú prúdiť satelitom.
„Sonda bude pozorovať Slnko rôznymi prístrojmi so širokou paletou filtrov s rozsahom vlnových dĺžok. Cieľom je komplexný výskum mnohých vrstiev slnečnej atmosféry,“ vysvetlil astronóm Kučera.
Práve prístrojové vybavenie je najväčšou pýchou sondy. Sú to takzvané in situ zariadenia. To znamená, že boli nielen navrhnuté, ale do poslednej súčiastky aj vyrobené vedeckými inštitúciami po celej krajine.
Prístrojové vybavenie sondy je jej najväčšou pýchou. Obrázok ukazuje umiestnenie prístrojov a experimentov na palube sondy (VELC, SUIT, SoLEXS, HEL1OS, ASPEX, PAPA a MAG). Zdroj: ISRO
Na palube sondy bude umiestnený prístroj na štúdium slnečnej koróny a výronov koronálnej hmoty VELC (Visible Emission Line Coronograph), ktorý bude schopný rozdeliť svetlo na jednotlivé vlnové dĺžky, študovať ich spektrografické čiary a vyhodnocovať informácie o magnetickom poli Slnka. Mal by to byť jedinečný experiment, ktorý dosiaľ z vesmírneho prostredia ešte nikto nevykonal. Pre vedeckú obec môže poskytnúť dôležité dáta k pochopeniu dynamiky solárnych javov.
Ďalšie prístroje na sonde súhrnne pokrývajú celú škálu elektromagnetického žiarenia: od ultrafialového, ktoré skúma zariadenie SUIT (Solar Ultra-Violet Imaging Telescope), až po röntgenové (Solar Low Energy X-ray Spectrometer), na ktoré sa zameriava prístroj SoLEXS.
Sonda bude skúmať aj zmeny a zloženie slnečného vetra pomocou dvoch zariadení: ASPEX (Aditya Solar Wind Particle Experiment) a PAPA (Plasma Analyser Package for Aditya).
Dynamické javy v koróne, výrony, erupcie, slučky, ich teplotu, rýchlosť aj hustotu bude sledovať spektrometer HELOS (High Energy L Orbiting X-ray Spectrometer) a k meraniu medziplanetárneho magnetického poľa v bode L by mal poslúžiť pripojený magnetometer.
Od nápadu k realizácii
Myšlienkou solárnej sondy sa začali indickí vedci zaoberať v roku 2006. Počas prezentácie pred predstaviteľmi vesmírnej organizácie ISRO zaznel návrh chrániť vesmírne družice a satelity pred nepredvídateľnými solárnymi fenoménmi.
Pôvodne chceli vytvoriť akýsi výstražný systém pred búrlivými následkami slnečnej aktivity. Sondu mienili umiestniť na obežnej dráhe Zeme. Indický vedec, známy aj pod prezývkou otec indických satelitov, Udupi Rámačándra Rao prišiel s odvážnejším nápadom: navrhol posunúť sondu až do bodu L1.
Pôvodne bola Aditya koncipovaná ako satelit s hmotnosťou 400 kilogramov, ktorý sa mal pohybovať po nízkej obežnej dráhe a mal mať zabudovaný jeden prístroj, konkrétne koronograf. V súčasnosti je sonda komplexné solárne observatórium.
Paradoxy slnečnej koróny
Ambíciou agentúry ISRO v posledných rokoch je dostať sa medzi top hráčov vesmírneho priemyslu. Úspech nedávnej lunárnej misie jej pomohol včleniť sa do štvorlístka krajín, ktorým sa podarilo hladko pristáť na Mesiaci. India sa tak pridala k Číne, Rusku a USA.
S veľkými očakávaniami vstupujú vedci aj do misie Aditya-L1. Mohla by priniesť vysvetlenie niekoľko desaťročí trvajúcej záhady teplotných rozdielov medzi povrchom a hornými vrstvami slnečnej atmosféry.
„Prístroje sondy sa primárne zameriavajú na pozorovanie atmosféry Slnka, koróny. Tá je omnoho teplejšia než jeho povrch, ale vedci zatiaľ presne nepoznajú procesy, ktoré to spôsobujú,“ uviedol pre portál VEDA NA DOSAH český popularizátor kozmonautiky Dušan Majer.
Teplotný rozdiel je priepastný. Kým fotosféra, ktorá tvorí viditeľný povrch Slnka, má teplotu približne 5 500 stupňov Celzia, koróna, ktorá stúpa vysoko nad fotosféru, je mnohonásobne teplejšia. Práve tento paradox by vedci chceli rozlúštiť.
Hoci ISRO vopred presne definovalo ciele misie sondy Aditya-L1, história vesmírneho bádania často prichádza s objavmi aj mimo rámca očakávaní.
„Niekedy sa tieto nečakané zistenia zjavia hneď, inokedy napríklad až po mnohých rokoch od meraní, keď sú k dispozícii nové analytické metódy spracovania dát. Ktovie, podobné to môže byť aj v prípade indickej sondy,“ uzatvoril Majer.
Zdroj: isro.gov.in, thehindubusinessline.com, hindustantimes.com, kosmonautix.cz
