Goodnight, Cluster: wspaniałe zakończenie pionierskiej misji
Pierwszy satelita z kwartetu ESA Cluster bezpiecznie powrócił na Ziemię wczoraj wieczorem w pierwszym na świecie "ukierunkowanym ponownym wejściu", oznaczając wspaniałe zakończenie tej niezwykłej misji.
Satelita kosmiczny, nazwany "Salsa" (Cluster 2), ponownie wszedł w atmosferę Ziemi o godzinie 20:47 CEST w dniu 8 września 2024 r. nad południowym Pacyfikiem. W tym regionie wszelkie ryzyko dotarcia fragmentów do lądu jest absolutnie zminimalizowane.
Przez ostatnie dwie dekady Cluster spędził w kosmosie, dostarczając bezcennych danych na temat interakcji Słońca z polem magnetycznym Ziemi, pomagając nam lepiej zrozumieć i prognozować pogodę kosmiczną. Dzięki temu pierwszemu w historii ukierunkowanemu ponownemu wejściu, Cluster przejdzie do historii z drugiego powodu - pomagając ESA stać się światowym liderem w zrównoważonej eksploracji kosmosu.
Ponowne wejście następuje po dostosowaniu orbity Salsy w styczniu 2024 r., Aby wycelować w region jak najdalej od zaludnionych regionów. Zapewniło to, że wszelkie części statku kosmicznego, które przetrwają ponowne wejście, spadną nad otwartym oceanem.
Przez ostatnie dni, tygodnie i miesiące operatorzy statków kosmicznych ESA uważnie obserwowali Salsę, gdy zbliżała się do Ziemi, nieznacznie dostosowując trajektorię statku kosmicznego tylko raz, aby utrzymać go na właściwym torze.
W dzisiejszych czasach misje satelitarne są projektowane zgodnie z przepisami, które wymagają od nich zminimalizowania ryzyka spowodowania szkód po powrocie na Ziemię. Jednakże, gdy Cluster został zbudowany w latach 90-tych, takie przepisy nie istniały. Bez interwencji, cztery satelity Cluster powróciłyby do ziemskiej atmosfery w sposób naturalny - ale z mniejszą kontrolą nad tym, kiedy i gdzie to się stanie.
Dyrektor operacyjny ESA, Rolf Densing wyjaśnia, dlaczego ESA zdecydowała się zakończyć misję w ten sposób: "Ponowne wejście Salsy zawsze wiązało się z bardzo niskim ryzykiem, ale chcieliśmy przesunąć granice i jeszcze bardziej zmniejszyć zagrożenie, demonstrując nasze zaangażowanie w podejście ESA Zero Debris."
"Badając, jak i kiedy Salsa i pozostałe trzy satelity Cluster spalają się w atmosferze, uczymy się wiele o nauce o ponownym wejściu w atmosferę, co miejmy nadzieję pozwoli nam zastosować to samo podejście do innych satelitów, gdy zbliżają się do końca swojego życia."
Wejście Salsy oznacza koniec wyjątkowej misji, która ostatecznie pomoże chronić ludzkość przed naszym burzliwym Słońcem.
Woda? Ciepło? Minerały? Wszystkie są niezbędne do życia, ale nie są unikalne dla planety Ziemia. Być może jedyną kluczową rzeczą, która sprawia, że Ziemia jest niezwykłym światem nadającym się do zamieszkania, w którym życie może się rozwijać, jest jej potężna magnetosfera.
Tylko kilkaset kilometrów nad naszymi głowami toczy się ciągła bitwa między siłami natury. Niczym statek w niekończącej się burzy, Ziemia jest bombardowana przez roje cząstek wyrzucanych ze Słońca z prędkością ponaddźwiękową.
Większość tych cząstek wiatru słonecznego jest odbijana przez magnetosferę i przepływa nieszkodliwie obok. Jednak ziemska osłona nie jest kuloodporna. Podmuchy wiatru słonecznego mogą ją bezlitośnie ściskać, przepychając energetyczne cząstki przez słabe punkty i potencjalnie uszkadzając sprzęt elektroniczny, w tym ważne satelity orbitujące w kosmosie.
Może to brzmieć jak science fiction, ale naukowcy badają tę ciągłą walkę między Słońcem a Ziemią od wielu lat, najpierw z ziemi, a następnie za pomocą pojedynczych satelitów. Jednak złożoność połączenia Słońce-Ziemia zawsze pozostawała dla nich zagadką. Do czasu pojawienia się Cluster.
Dyrektor naukowy prof. Carole Mundell mówi: "Cluster to pierwsza misja, która przeprowadzi szczegółowe badania, modele i mapy 3D ziemskiego pola magnetycznego, a także powiązanych procesów w jego obrębie i wokół niego. Z dumą możemy powiedzieć, że dzięki Cluster i innym misjom ESA pogłębiła wiedzę ludzkości na temat interakcji wiatru słonecznego z magnetosferą, pomagając nam przygotować się na zagrożenia, jakie może on przynieść."
Nasze zrozumienie pogody kosmicznej - warunków środowiskowych w kosmosie spowodowanych aktywnością Słońca - zależy od zrozumienia wielu różnych czynników: zachowania Słońca, sposobu, w jaki wiatr słoneczny przemieszcza się w przestrzeni kosmicznej i reakcji ziemskiej magnetosfery.
W ramach misji Cluster ESA podjęła wyzwanie odkrycia, w jaki sposób ziemska magnetosfera reaguje na wiatr słoneczny. Inne misje ESA badały różne części tego procesu, a Solar Orbiter, SOHO, Proba-2 i Ulysses obserwowały samo Słońce, a Swarm i Double Star badały również środowisko magnetyczne Ziemi. Double Star skupił się na "ogonie magnetycznym", który rozciąga się od Ziemi, a Swarm kontynuuje analizę samego pola magnetycznego Ziemi.
Naukowa pochodnia klastra zostanie przekazana misji ESA/Chińskiej Akademii Nauk Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (Smile), która ma zostać uruchomiona pod koniec 2025 r.
Kilka lat później misja ESA Vigil wyruszy w kosmos, aby połączyć różne elementy układanki, mając na celu dostarczanie ciągłych danych w czasie zbliżonym do rzeczywistego na temat potencjalnie niebezpiecznej aktywności słonecznej. Ostatecznie pomoże nam to zapewnić bezpieczną komunikację satelitarną oraz podróże kosmiczne i lotnicze.
Podczas gdy większość misji badających ziemskie zjawiska magnetyczne koncentruje się na równiku, kwartet Cluster krążył nad biegunami, gdzie występuje duża aktywność magnetyczna. Wiatr słoneczny w tym obszarze może zanurzyć się głębiej w górną atmosferę Ziemi, dając początek spektakularnym zorzom polarnym.
Zdolność Cluster do obserwowania wyższych szerokości geograficznych niż inne misje oznaczała, że ujawniła ona części magnetosfery, których nigdy wcześniej nie byliśmy w stanie "zobaczyć" za pomocą wielu statków kosmicznych w tym samym czasie.
Dzięki mapowaniu ziemskiego pola magnetycznego i porównaniu go z nijakim obecnym magnetyzmem Marsa, Cluster potwierdził znaczenie naszej magnetosfery w ochronie przed wiatrem słonecznym.
Misja pomogła nam również zrozumieć słabości magnetosfery, w tym sposób, w jaki cząsteczki wiatru słonecznego mogą przebić się przez osłonę. Odkryła nawet pochodzenie "zabójczych elektronów", energetycznych cząstek w zewnętrznym pasie promieniowania otaczającego Ziemię, które mogą powodować spustoszenie w satelitach.
Dzięki ciągłemu monitorowaniu i rejestrowaniu dynamiki i właściwości ziemskiej magnetosfery przez dwie dekady, Cluster zgromadził bezprecedensowe bogactwo danych, umożliwiając naukowcom dokonywanie naprawdę przełomowych odkryć, w tym dotyczących długoterminowych trendów.
Po niezwykle udanych 24 latach w kosmosie, ESA podjęła decyzję o deorbitacji czterech satelitów Cluster w latach 2024-2026. Zaplanowanie ponownych wejść w tym czasie umożliwiło statkom kosmicznym Cluster wniesienie wkładu w naukę o ponownym wejściu na orbitę w ramach ostatniego pożegnania.
"Konstrukcja Cluster z wieloma statkami kosmicznymi zawsze była kluczem do jego sukcesu", wyjaśnia Philippe Escoubet, kierownik misji Cluster.
"Dzięki wykorzystaniu czterech statków kosmicznych zamiast jednego, Cluster był w stanie w wyjątkowy sposób mierzyć wiele obszarów przestrzeni kosmicznej jednocześnie. Gdy sondy Cluster znajdowały się bliżej siebie, mogły zagłębić się w drobniejsze struktury magnetyczne w przestrzeni okołoziemskiej. Gdy znajdowały się dalej od siebie, mogły uzyskać szerszy obraz aktywności na szerszą skalę."
A teraz ESA wykorzystuje fakt, że istnieją cztery satelity Cluster, aby lepiej zrozumieć, jak działają ponowne wejścia. Porównując ponowne wejścia czterech identycznych satelitów w różnych warunkach pogodowych i przy nieco innych trajektoriach, zespół ESA ds. kosmicznych śmieci przeprowadza cenny eksperyment dotyczący rozpadu satelitów w atmosferze.
Chociaż Cluster stał się ogromnym sukcesem naukowym, jego początki nie przebiegały bezproblemowo.
Rakieta użyta do wystrzelenia satelitów Rumba (Cluster 1) i Tango (Cluster 4) w 2000 roku pozostawiła je na niewłaściwej orbicie, zmuszając je do polegania na własnym napędzie, a także na górnym stopniu rakiety, aby dotrzeć do właściwej pozycji, aby dołączyć do Salsy (Cluster 2) i Samby (Cluster 3).
Nieszczęśliwy wypadek nastąpił po nieudanym starcie oryginalnego kwartetu Cluster w 1996 r.
Od tego czasu misja poczyniła ogromne postępy, znacznie przekraczając pierwotnie planowany okres eksploatacji i wnosząc ogromny wkład w nasze zrozumienie interakcji między Słońcem a Ziemią. A wczoraj Cluster stał się kluczowym elementem w wysiłkach ESA na rzecz bardziej zrównoważonej eksploracji kosmosu.
Aby dowiedzieć się więcej na temat osiągnięć naukowych Cluster, zobacz nasz dedykowany artykuł o tym, jak misja spędziła dwie dekady badając ziemską magnetosferę.
Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt z ESA Media Relations:
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
