Wielka Brytania odgrywa wiodącą rolę, gdy misja przełomowa startuje, aby odkryć tajemnice magnetycznej osłony Ziemi
Start rakiety Vega-C ze Smile. Źródło zdjęcia: ESA-S. Corvaja
SMILE ma na celu dostarczenie pierwszego pełnego obrazu tego, jak pole magnetyczne Ziemi reaguje na wiatr słoneczny, co poprawi prognozy burz słonecznych zakłócających GPS, łączność i sieci energetyczne.
Brytyjska Agencja Kosmiczna przekazała na misję 15 milionów funtów, a Mullard Space Science Laboratory przy UCL prowadzi naukę misji, a Uniwersytet w Leicester opracowuje pierwszy instrument do obserwowania pola magnetycznego Ziemi w promieniach X.
Wielka Brytania jest czołowym partnerem w misji, a brytyjskie firmy budują kluczowy sprzęt i oprogramowanie misji, które wzmocnią prognozowanie pogody kosmicznej i ochronią istotną infrastrukturę.
Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) - wspólna misja Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i Chińskiej Akademii Nauk (CAS) - została wyniesiona rakietą Vega-C z Europejskiego Portu Kosmicznego w Gujanie Francuskiej we wtorek 19 maja.
Teraz na orbicie SMILE dostarczy naukowcom pierwszy pełny obraz tego, jak pole magnetyczne Ziemi reaguje na wiatr słoneczny ? stały strumień naładowanych cząstek emitowanych przez Słońce.
Gdy wiatr słoneczny nasila się w burze słoneczne, skutki odczuwane są tutaj na Ziemi. Systemy GPS mogą zawodzić, łączność krótkofalowa radiowa może zostać zakłócona, a w najskrajniejszych przypadkach sieci energetyczne mogą zostać przeciążone.
Potencjalny ekonomiczny wpływ na Wielką Brytanię oszacowano na około 9 miliardów funtów w ocenie ryzyka Met Office z 2022 roku. Im lepiej zrozumiemy, jak i dlaczego te burze występują, tym lepiej będziemy chronić infrastrukturę, od satelitów kierujących lotnictwem i służb ratunkowych po sieci energetyczne utrzymujące domy w cieple.
SMILE da naukowcom narzędzia do tworzenia dokładniejszych prognoz pogody kosmicznej, pomagając ograniczyć najgorsze skutki burz słonecznych zanim uderzą. Ta misja wspiera Plan Zmian rządu poprzez wzmocnienie odporności Wielkiej Brytanii na zakłócenia pogody kosmicznej, jednocześnie wspierając miejsca pracy wysoko wykwalifikowane i technologię eksportową poprzez światowej klasy brytyjską naukę i przemysł.
Brytyjska Agencja Kosmiczna przeznaczyła na udział Wielkiej Brytanii w SMILE 15 milionów funtów, wspierając znaczący brytyjski wkład w naukę i technologię misji. Brytyjscy naukowcy prowadzą naukę misji na najwyższym poziomie. Dr Colin Forsyth z Mullard Space Science Laboratory Uniwersytetu College'u Londyn (UCL-MSSL) pełni funkcję współkierownika projektu całej misji.
Brytyjscy naukowcy prowadzą również jeden z czterech instrumentów naukowych SMILE ? Soft X-ray Imager (SXI). SMILE to pierwszy teleskop kosmiczny, który będzie obserwować pole magnetyczne Ziemi w promieniach X, pozwalając naukowcom po raz pierwszy odkryć dokładnie, gdzie i jak wiatr słoneczny oddziałuje z magnetyczną osłoną Ziemi.
Dr Steven Sembay z Uniwersytetu w Leicester kieruje europejskim konsorcjum odpowiedzialnym za budowę SXI, które wykorzystuje innowacyjną technologię mikroporowych optyków typu "lobster-eye" opracowaną w Leicester. SXI to pierwszy instrument dostarczany przy użyciu obiektów Space Park Leicester na Uniwersytecie Leicester.
Chociaż skrajne zjawiska pogody kosmicznej są rzadkie, Wielka Brytania jest lepiej przygotowana niż kiedykolwiek wcześniej - dzięki światowej klasy monitoringowi prowadzonemu przez Met Office Space Weather Operations Centre, jednemu z zaledwie kilku 24/7 centrów tego typu na świecie, oraz udziałowi o wartości 300 milionów funtów w Vigil, misji satelitarnej ESA, która dostarczy szybsze i dokładniejsze ostrzegania przed pogodą kosmiczną.
Zespół SMILE z Wielkiej Brytanii już rozpoczął współpracę z Met Office, aby zbadać, jak dane SMILE mogłyby wzmocnić możliwości prognozowania, pomagając ograniczyć najgorsze skutki burz słonecznych na Ziemi i na orbicie.
Ministarka ds. Kosmosu Liz Lloyd powiedziała:
SMILE jest doskonałym przykładem tego, co brytyjska nauka i przemysł mogą osiągnąć na arenie międzynarodowej. Od genialnych naukowców prowadzących naukę misji po precyzyjne inżynierstwo firm budujących instrumenty statku kosmicznego, Wielka Brytania odgrywa kluczową rolę w tej misji.
Dr Colin Forsyth, współkierownik projektu, Mullard Space Science Laboratory przy UCL, powiedział:
Poprzednie misje były w stanie wykryć krawędź naszego pola magnetycznego w momencie, gdy przez nie przechodzą, dostarczając pomiarów w jednym punkcie. Jednak jedynie na podstawie uśredniania tych położeń w różnych warunkach możemy określić wielkość i kształt pola ? wcześniej nie mieliśmy możliwości zobrazowania granicy pola.
Dzięki SMILE będziemy mogli zobaczyć, jak nasza magnetyczna bańka zmienia kształt, czy robi to płynnie, czy skokami, oraz jak kurczy się, gdy wybuchy ze Słońca przechodzą Ziemię. Nigdy wcześniej nie robiliśmy czegoś podobnego. Mamy wiele modeli i ram teoretycznych, ale teraz zobaczymy, co się dzieje.
Dr Steven Sembay, główny badacz, Uniwersytet w Leicester, powiedział:
To zaszczyt prowadzić rozwój Soft X-ray Imager i pracować z niezwykle utalentowanym i zmotywowanym zespołem. Teraz wkrótce przejdziemy od wyzwań inżynieryjnych związanych z dostarczeniem sprzętu do wyzwań analizy danych, aby dostarczyć społeczności naukowej dane, które powinny być przełomowe w badaniu interakcji Słońce-Ziemia. Przyszłe czasy zapowiadają się ekscytująco!
Ilustracja artystyczna Smile na orbicie. Źródło zdjęcia: ESA
Brytyjskie firmy wniosły kluczowy wkład w sprzęt i oprogramowanie misji.
Teledyne e2v, z siedzibą w Chelmsford, dostarczyło detektory CCD (Charge-Coupled Device) SXI ? największe dotąd używane do wykrywania promieni X ? w umowie o wartości około 1,5 miliona funtów z ESA. Współpraca z Centrum Obrazowania Elektronicznego (CEI) w Open University nad programem rozwoju CCD poprawiła wytrzymałość detektorów na promieniowanie kosmiczne, utrzymując kluczową dla Wielkiej Brytanii zdolność technologiczną z silnym potencjałem komercyjnym i eksportowym.
Photek Ltd została wybrana do złożenia detekcyjnego systemu dla instrumentu Ultraviolet Imager (UVI). UVI uczyni SMILE pierwszą misją od 2008 roku, która będzie obserwować zorze globalnie w świetle ultrafioletowym, i pierwszą, która będzie rejestrować zorze północne nieprzerwanie przez do 45 godzin ? dając naukowcom bezprecedensowy wgląd w to, jak Ziemia reaguje na wiatr słoneczny.
Axon' Cable dostarcza wysokowydajne okablowanie z wykorzystaniem złącz MicroMach i przewodów Low Mass SpaceWire, umożliwiając transfer danych do 3 GB/s. To rozwiązanie łączeniowe zatwierdzone przez ESA znacznie redukuje masę i zakłócenia, zapewniając niezawodny przesył danych między instrumentami naukowymi w trudnym środowisku orbitalnym misji.
Zespół CGI z Bristolu opracował oprogramowanie aplikacyjne dla ładunków instrumentów. Ten system wbudowany w czasie rzeczywistym steruje wszystkimi czterema instrumentami platformy, zarządza przepływem danych naukowych, stanem instrumentów i umożliwia zautomatyzowane operacje ładunku poprzez wdrożenie Makroprocedur Pokładowych.
Instrument SXI przeszedł testy startu i warunków kosmicznych w zaawansowanych obiektach testowych prowadzonych przez RAL Space, należącą do Science and Technology Facilities Council.
Oprócz swoich naukowych odkryć SMILE przyniesie realne korzyści, pomagając ulepszyć prognozowanie pogody kosmicznej. Silne zjawiska pogodowe kosmiczne ? burze słoneczne zakłócające magnetyczne środowisko Ziemi ? mogą zakłócać satelity, wyłączać systemy łączności i uszkadzać infrastrukturę energetyczną. SMILE zajmie się trzema najważniejszymi otwartymi pytaniami w kosmologii: co dzieje się tam, gdzie wiatr słoneczny spotyka magnetyczną tarczę Ziemi; co powoduje zaburzenia magnetyczne na nocnej stronie Ziemi; i jak lepiej prognozować najbardziej niebezpieczne burze słoneczne.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
