CAPE CANAVERAL, Fla. - Het in Europa gebouwde ruimtevaartuig Solar Orbiter is officieel onderweg naar de zon.
De 3790-lb. (1.800 kilogram) ruimtevaartuig landde op een Atlas V-raket van de United Launch Alliance (ULA) en steeg op zondag (9 februari) om 23.33 uur van een pad op Space Launch Complex 41 hier op Cape Canaveral Air Force Station. EST (0403 GMT op 10 februari). De veteraanwerper vloog in een unieke configuratie met een kuip van 4 meter breed en een enkele solide raketversterker.
Solar Orbiter scheidde 53 minuten na het opstijgen van de raket zoals gepland. En een paar minuten later had het missieteam communicatie met het ruimtevaartuig tot stand gebracht. Dus deze lancering, de eerste van het jaar voor ULA, leek goed te gaan.
#SolarOrbiter - we horen je! We hebben signaalverwerving. Ons nieuwe Norica-volgstation is vergrendeld op #SolarOrbiter. Transmissie komt luid en duidelijk binnen. # AOS✅ # LoudAndClear〰️ # Estrack📡 pic.twitter.com/vLRmHBc113Februari 10, 2020
Afbeelding 1 van 6
Afbeelding 2 van 6
Afbeelding 3 van 6
Afbeelding 4 van 6
Afbeelding 5 van 6
Afbeelding 6 van 6
Solar Orbiter is een samenwerking tussen de European Space Agency (ESA) en NASA. De missie zal naar verwachting ongekende gegevens en afbeeldingen opleveren, evenals onze eerste beelden van de poolgebieden van de zon, en het team van mensen erachter is enthousiast.
"Wanneer je iets lanceert, is het ongelooflijk spannend", vertelde Günther Hasinger, wetenschappelijk directeur van ESA, aan Space.com. 'Het grootste reliëf komt als je het licht van de raket ziet en dan als de geluiden je raken.'
'Deze missie is zo'n schat en belangrijk voor de wetenschap, we willen allemaal dat het goed gaat', voegde hij eraan toe.
Wetenschappers hebben deze missie voor het eerst meer dan twee decennia geleden voorgesteld, in 1999. ESA-functionarissen waren oorspronkelijk van plan om de missie ergens tussen 2008 en 2013 te lanceren. Technische problemen en een andere herschikking van missies vertraagden de lancering uiteindelijk tot 2020.
"Het thermische beveiligingssysteem voor het ruimtevaartuig was een van de [enkele] uitdagingen", zegt César García, projectleider van Solar Orbiter bij ESA.
Door de jaren heen hebben technologische ontwikkelingen het team in staat gesteld het ruimtevaartuig en de reeks ultragevoelige instrumenten beter te beschermen. Om koel te blijven, heeft het vaartuig een 324-lb. (150 kg) hitteschild, dat is gebouwd om temperaturen tot 970 graden Fahrenheit (520 graden Celsius) te weerstaan, zei Hasing.
'Solar Orbiter gaat deze regio in die ongeveer zo heet is als een pizzaoven', zei hij. "Het heeft een zeer ingewikkeld hitteschild dat het tegen de zon beschermt, met deze kleine kijkgaatjes die opengaan als we naar de zon willen kijken, maar dan sluiten omdat de instrumenten zo gevoelig zijn."
Het hitteschild lijkt op een sandwich, opgebouwd uit vele lagen titaniumfolie. En die folie (samen met delen van het ruimtevaartuig) is bedekt met een speciaal materiaal genaamd SolarBlack dat is gemaakt voor Solar Orbiter. De coating is gemaakt van calciumfosfaat (hetzelfde materiaal als menselijk bot) en is ook gebruikt om de protheses te helpen hechten aan menselijk bot, waardoor de kans op afstoting wordt verkleind.
De botgebaseerde coating, die een groot deel van het ruimtevaartuig bedekt, heeft stabiele thermische eigenschappen, is elektrisch geleidend en zal tijdens de missie niet loslaten. García zei dat wit een typische kleurkeuze is voor coatings van ruimtevaartuigen omdat het de zonnestralen ongelooflijk goed weerkaatst. Helaas heeft het een groot nadeel: de witte kleur zal na verloop van tijd donkerder worden als deze wordt blootgesteld aan ultraviolette straling. Dit verandert de thermische eigenschappen van het ruimtevaartuig aanzienlijk en kan de instrumenten nadelig beïnvloeden.
Het team noemde Solar Orbiter officieus "Blackbird" als een knipoog naar zijn speciale thermische beveiligingssysteem.
Een andere uitdaging was ervoor te zorgen dat de instrumenten aan boord de magnetische veldmetingen van het ruimtevaartuig niet verstoren. Reinheid is nog een andere uitdaging, volgens García.
Hij vertelde Space.com dat de instrumenten gevoelig zijn voor moleculaire besmetting en dat elk type residu, stofdeeltjes of verdwaalde haren een ramp zouden kunnen betekenen voor de wetenschap die van deze instrumenten wordt verwacht. García legde ook uit dat het ruimtevaartuig ook gevoelig is voor waterdamp. In feite gaan de gevoelige telescopen van het vaartuig een tijdje niet aan, zodat de resterende waterdamp die tijdens de lancering is gevormd, zal verdampen.
Tijdens een prelunch-nieuwsbriefing op vrijdag (7 februari) zei García dat het ruimtevaartuig schoner was dan nodig was om de instrumenten te laten presteren zoals verwacht. 'Dit is het schoonste ruimtevaartuig dat ooit is gelanceerd', zei hij tegen Space.com.
ESA leidt de Solar Orbiter-missie, waarbij NASA betaalt voor het lanceervoertuig en een van de 10 instrumenten aan boord. De totale financiële bijdrage van NASA aan de missie bedraagt ongeveer 386 miljoen dollar, waarbij ESA 877 miljoen dollar bijdraagt op een totaalbedrag van ongeveer 1,5 miljard dollar. (García vertelde Space.com dat de deelnemende onderzoeksinstellingen en universiteiten niet verplicht waren bekend te maken hoeveel elk van de afzonderlijke instrumenten kostte.)
Solar Orbiter is ontworpen om de zon van dichtbij te bestuderen. Het belangrijkste doel is om de vraag te beantwoorden: hoe creëert en controleert de zon de heliosfeer - de enorme beschermende bubbel die ons zonnestelsel omringt - en waarom verandert die bubbel in de loop van de tijd?
Wetenschappers geloven dat de sleutel tot het beantwoorden van die vraag in de poolgebieden van de zon ligt. Solar Orbiter zal het eerste ruimtevaartuig zijn dat dit raadselachtige gebied in beeld brengt. "Wij geloven dat dit gebied de sleutels bevat om de mysteries van de zonnecyclus van de zon te ontrafelen," vertelde Daniel Müller, ESA's Solar Orbiter-projectwetenschapper, aan Space.com.
'Het magnetische veld van de zon veroorzaakt alle effecten die we zien', voegde hij eraan toe. Solar Orbiter zal in ongekend detail wat er gebeurt in de zon verbinden met wat er gebeurt in de heliosfeer, hebben de teamleden van de missie gezegd.
De metingen van de sonde zullen helpen bij het vaststellen van een oorzaak-gevolg relatie met wat er op de zon gebeurt en wat we waarnemen in de omgeving van de aarde, vertelde Sam Solanki, directeur van het Max Planck Institute for Solar System Research in Duitsland, aan Space.com .
"Het is een prachtig compliment voor de Parker Solar Probe, die in-situ maatregelen neemt maar niet het hele plaatje kan zien", zei Solanki, verwijzend naar een recordbrekende NASA-sonde die in augustus 2018 werd gelanceerd.
De eerste goede blik op de polen van de zon zal pas in 2025 komen, wanneer Solar Orbiter een traject van 17 graden boven het ecliptische vlak zal bereiken - waar de aarde en de rest van de planeten in een baan om de aarde draaien. Het ruimtevaartuig zal dit uitkijkpunt bereiken via zwaartekracht-ondersteunde flybys van Venus, wat de helling zal vergroten.
Het steilste uitkijkpunt van Solar Orbiter, 33 graden boven de ecliptica, komt pas in 2029, wanneer het ruimtevaartuig ruimschoots in een verwachte verlengde missie zit (die in december 2026 zou beginnen). Die hoek geeft de beste beelden van de poolgebieden van de zon, hoewel het ruimtevaartuig tijdens de missie ongekende gegevens over deze nog nooit eerder vertoonde gebieden zal terugsturen.
Maar voorlopig zal Solar Orbiter naar de zon cruisen en een paar passages van Venus voltooien om onze ster van dichtbij te bestuderen. Voorlopige wetenschappelijke metingen worden al in mei verwacht, met volledige wetenschappelijke operaties die beginnen in november 2021 wanneer de imagers van het vaartuig online komen.
- De grootste missies naar de zon
- Hoe het magnetische veld van de zon werkt (infographic)
- Wat zit er in de zon? Een stertour van binnenuit
Noot van de redacteur: dit verhaal is op 10 februari om 00.10 uur EST bijgewerkt met nieuws over het scheiden van ruimtevaartuigen en het tot stand brengen van communicatie met Solar Orbiter.
