Обсерватория солнечной динамики имеет гелиосейсмический и магнитный томограф (HMI), сборку атмосферных изображений (AIA), эксперимент по экстремальной ультрафиолетовой изменчивости (EVE), а также солнечные батареи и антенны с высоким коэффициентом усиления.
(Изображение: © NASA.)
Обсерватория солнечной динамики - это космический корабль НАСА, запущенный в 2010 году, чтобы вовремя обнаружить солнечное пятно и солнечную активность на пике в 2013 году в рамках 11-летнего солнечного цикла. Спутник непрерывно записывает изображения солнечной атмосферы в высоком разрешении в деталях, никогда ранее не виданных.
В дополнение к простому наблюдению солнца НАСА использует эту обсерваторию, чтобы лучше прогнозировать солнечную активность. Цель SDO - дать представление о структуре солнечного магнитного поля, а также о том, как энергия передается от солнца в космос.
До сих пор SDO снимал изображения солнечных вспышек с высоким разрешением, предоставил больше информации о прогнозировании магнитной активности и даже захватил две планеты - Венеру и Меркурий - проходящие через лицо Солнца (с точки зрения Земли).
Представление IMAX
SDO является первым из исследований программы НАСА «Жить со звездой». Солнце является бесценным источником энергии и тепла для планеты; однако его изменчивость может со временем вызвать проблемы. Например, большая солнечная буря способна отключить линии электропередач или спутники связи. Поэтому главная цель программы - понять, почему энергия солнца меняется и как она может влиять на Землю.
Одним из приборов на борту является сборщик атмосферных изображений, который может записывать изображения солнца в разрешении IMAX. Изображения высокой четкости, доступные на большинстве из 10 доступных длин волн каждые 10 секунд, позволяют ученым наблюдать за короной и видеть любые изменения - независимо от того, какая температура. Ожидалось, что постоянные наблюдения дадут больше информации о причинах солнечных вспышек и корональных извержений.
Другими инструментами являются гелиосейсмический и магнитный томограф, который может отслеживать электрические токи и магнитную активность в короне, и эксперимент по экстремальной ультрафиолетовой изменчивости, который отслеживает ультрафиолетовые солнечные излучения.
Изначально космический корабль имел пятилетнюю продолжительность жизни, но просуществовал более 11 лет солнечного цикла и по-прежнему хорошо работал в середине 2018 года.
Запуск и первый год в космосе
Строительство и запуск SDO обошлись в 850 миллионов долларов. Спутник был поднят в космос 11 февраля 2010 года на борту ракеты Atlas V со станции ВВС на мысе Канаверал во Флориде. Оттуда спутник был размещен на наклонной геосинхронной орбите, которая ежедневно отслеживает путь восьмерки над Землей, наблюдая за солнцем.
«Наклонная геосинхронная орбита SDO была выбрана для обеспечения непрерывных наблюдений за солнцем и обеспечения его исключительно высокой скорости передачи данных за счет использования одной выделенной наземной станции», - говорится на веб-сайте Обсерватории солнечной динамики.
Диспетчеры были поражены тем, что SDO произвело в первый год наблюдений, особенно своими взглядами на солнечную корону. Обычно эта часть солнца лучше всего видна во время затмений, но с SDO ученые смогли наблюдать, что корона делала от своего кончика до поверхности солнца.
«Наука действительно набирает обороты, и очень интересно узнать все возможности этих приборов», - заявил Space.com в 2011 году Фил Чемберлин, заместитель научного сотрудника SDO в Центре космических полетов Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд.
Миссия определенно превзошла все мои ожидания - и мои ожидания были высокими с самого начала ».
Солнечный максимум, Венера и торнадо
По мере того как Солнце приближалось к солнечному максимуму (когда солнечная активность самая высокая) в 2013 году, возможности SDO действительно начали сиять для астрономов. Майская солнечная вспышка была запечатлена в высоком разрешении, при этом изображения на нескольких длинах волн показывают степень извержения. Вспышка, тем не менее, считалась средней по размеру, что означало, что перед камерами могут появиться более впечатляющие извержения.
Когда SDO смотрит на солнце, все, что проходит перед ним, также может быть снято камерой. Ярким примером является Венера, которая прошла через Солнце (с точки зрения Земли) 5-6 июня 2012 года. Событие предсказуемо, но крайне редко; последний транзит был в 2004 году, но следующий не будет происходить до 2117 года. В 2016 году SDO также захватил Меркурий, проходящий через лицо солнца. Следующий транзит состоится 11 ноября 2019 года.
В 2016 году SDO запечатлел солнечный «торнадо», который был в пять раз шире Земли, перемещаясь по поверхности солнца - как на изображениях, так и на видео. В то время НАСА заявило, что, вероятно, это был первый случай, когда было снято видео об этой деятельности.
Солнечный торнадо был сформирован магнитным полем солнца; торнадо на Земле, напротив, происходят из-за активности ветра. Это также двигалось намного быстрее; По оценкам ученых, солнечный торнадо вращался со скоростью до 186 000 миль в час (300 000 км / ч), в то время как земной шторм обычно идет не быстрее, чем около 300 миль в час (483 км / ч).
SDO захватило больше этих плазменных торнадо, например, произошедшее в конце 2015 года. Наблюдение за такими событиями дает ученым возможность лучше понять основные механизмы производства солнечной плазмы.
Долгосрочные наблюдения
Долгосрочные наблюдения SDO за солнцем также показывают ученым, когда происходит что-то другое. Например, в июне 2011 года произошел выброс корональной массы, который выбросил огромное количество плазмы или перегретого газа. Ученые в 2014 году опубликовали результаты, заявив, что они наблюдали расщепление плазмы на «пальцы» вещества таким же образом, который наблюдался в Крабовидной туманности, остатке сверхновой. Это была необычная возможность в большом масштабе изучить то, что известно как феномен Рэлея-Тейлора.
Также в 2014 году ученые наблюдали петли линий магнитного поля и вызывали извержение в солнечной атмосфере. Кадры с высоким разрешением, снятые SDO, подтвердили теорию, которая проводилась в течение многих лет. Такого рода наблюдения помогут предсказать, где произойдут крупные вспышки, которые могли бы лучше защитить инфраструктуру на Земле, считают ученые в то время.
SDO ненадолго пережил сбой в 2016 году, когда он не сразу переключился обратно в научный режим после того, как 2 августа наблюдал за полнолунием перед солнцем. НАСА в течение недели обнаружило приборы космического корабля. В том же году SDO также зафиксировала кадры «корональной дыры» (области с менее плотным материалом) в солнечной атмосфере,
В 2017 году НАСА выпустило видео, показывающее семь лет наблюдений за солнечными пятнами со стороны SDO. В том же году SDO участвовал в наблюдениях за полным солнечным затмением, которое охватило США в августе. SDO регулярно делает снимки всех солнечных затмений, которые он видит, включая частичное в октябре 2017 года и полное затмение в день его запуска 11 февраля 2018 года.
6 сентября 2017 года Солнце показало, что оно все еще может излучать огромные солнечные вспышки, даже когда оно не на пике активности. Он выпустил вспышку X9.3, самую сильную с 2006 года. В ноябре этого года SDO также увидела круговую нить - облако заряженных частиц, которое обычно выглядит как вытянутая нить. НАСА заявило, что находка не заслуживает внимания с научной точки зрения, но все же интересна, поскольку это редкий вид.
У SDO был популярный куриный талисман под названием Camilla Corona SDO, который регулярно посещал социальные мероприятия NASA и даже однажды совершал полет на воздушном шаре к краю космоса. Талисман был переназначен на более общую работу по связям с общественностью в 2013 году.
