Nα μας αποκαλύψει τον Ήλιο με έναν τρόπο που δεν έχουμε ξαναδεί, στοχεύει η αποστολή PROBA-3 του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), που αποτελείται από δύο μικρούς δορυφόρους -τον Occulter και τον Coronagraph- οι οποίοι συνεργάζονται για να δημιουργήσουν έναν τεράστιο κορονογράφο στο διάστημα.
Το σκάφος της Proba-3 στοχεύει να καταγράψει την αχνή ατμόσφαιρα του Ήλιου, αντέχοντας παράλληλα την έντονη θερμότητα από τον ηλιακό δίσκο.
Ο ένας δορυφόρος θα παρεμποδίζει το άμεσο ηλιακό φως (θα δημιουργεί δηλαδή τεχνητή έκλειψη ηλίου), επιτρέποντας στον άλλο να αποτυπώνει εικόνες της ηλιακής κορώνας. Αυτό θα επιτρέψει στους επιστήμονες να μελετήσουν την εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου με μοναδική ακρίβεια.
Στην ηλιοκεντρική πλευρά του Occulter έχει τοποθετηθεί ένα ξεχωριστό όργανο, που μετρά συνεχώς τη συνολική ενεργειακή εκπομπή του Ήλιου, γνωστή ως «συνολική ηλιακή ακτινοβολία». Πρόκειται για μία κρίσιμη παράμετρο στις κλιματικές μελέτες.
Το πανίσχυρο ραδιόμετρο DARA
Το βασικό όργανο της αποστολής είναι το Davos Absolute Radiometer (DARA), ένα ραδιόμετρο σε μέγεθος κουτιού παπουτσιών από το Φυσικό Μετεωρολογικό Παρατηρητήριο του Νταβός (PMOD) στην Ελβετία.
Ο επικεφαλής ερευνητής της DARA, Wolfgang Finsterle, εξηγεί τη σημασία αυτής της μέτρησης: “Οι ερευνητές κάποτε έκαναν λόγο για την ‘ηλιακή σταθερά’, όμως στην πραγματικότητα, η συνολική ηλιακή ακτινοβολία παρουσιάζει διακυμάνσεις. Αποτελεί το 99,978% της ενέργειας που φτάνει στη Γη και θέτει σε κίνηση όλες τις δυναμικές διεργασίες του κλίματος. Ακόμη και οι μικρότερες αλλαγές της είναι εξαιρετικά σημαντικές.”
Το PMOD παρακολουθεί τη συνολική ηλιακή ακτινοβολία για πάνω από έναν αιώνα. Ξεκινώντας από γήινα όργανα, η επιστημονική ομάδα από τη δεκαετία του 1970 άρχισε να αναπτύσσει ραδιόμετρα για το διάστημα, δημιουργώντας μια αδιάλειπτη βάση δεδομένων. Λόγω αυτής της συνεισφοράς, το PMOD αναγνωρίστηκε από τον Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό ως Παγκόσμιο Κέντρο Ακτινοβολίας και ανέλαβε την καλιμπράρισμα των μετρήσεων ακτινοβολίας παγκοσμίως.
Η λειτουργία της DARA βασίζεται σε έναν απλό αλλά άρτια εκτελεσμένο μηχανισμό. Διαθέτει μία κοιλότητα διαμέτρου 5 χιλιοστών, κατασκευασμένη από μαύρο ασημένιο υλικό για μέγιστη απορρόφηση θερμότητας με ελάχιστη εκπομπή. Το φως του Ήλιου θερμαίνει το εσωτερικό της κοιλότητας για 15 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια το κλείστρο κλείνει αυτόματα. Στα επόμενα 15 δευτερόλεπτα, η θερμοκρασία διατηρείται ηλεκτρικά και αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται ως μονάδα μέτρησης της συνολικής ηλιακής ακτινοβολίας.
Η νέα DARA είναι προετοιμασμένη για ένα ταξίδι διάρκειας ζωής στο διάστημα, σχεδιασμένη να αντέξει εκατομμύρια ανοιγοκλεισίματα, κάτι που έχει επιβεβαιωθεί με δοκιμές στον θάλαμο κενού του PMOD. Η DARA βελτιώνει τις προηγούμενες σχεδιάσεις ραδιομέτρων, διαθέτοντας βελτιστοποιημένη κοιλότητα που μειώνει τον ανεπιθύμητο φωτισμό και πολυκαναλικό σύστημα μέτρησης για αυτοκαλιμπράρισμα..
Η μοναδική τροχιά της Proba-3
Η Proba-3 θα κινηθεί σε μια εξαιρετικά επιμήκη τροχιά, η οποία θα την φέρει έως και 60.000 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Αυτή η τροχιά επιτρέπει τη βέλτιστη ευθυγράμμιση των δύο δορυφόρων για τη δημιουργία μιας τεχνητής έκλειψης ηλίου.
Με αυτή την ευθυγράμμιση, οι επιστήμονες θα μπορέσουν να παρατηρήσουν την αχνή κορώνα του Ήλιου χωρίς παρεμβολές από το εκθαμβωτικό φως της επιφάνειας του ηλιακού δίσκου.
Αυτές οι παρατηρήσεις είναι καίριες για τη μελέτη των ηλιακών ανέμων και των επιπτώσεών τους στο διαστημικό καιρό, ο οποίος μπορεί να διαταράξει τις δορυφορικές επικοινωνίες και τα ηλεκτρικά δίκτυα.
