A Nap nem pontosan nyugtalan, bár elég békésnek tűnik a gyors pillantásokkal, amelyeket szabad szemmel el tudunk lopni. A valóságban azonban a Nap egy dinamikus, kaotikus test, amely a napsugarat és a sugárzást permetezi, és nagy plazmalevelekben kitört. Technológiai társadalomban élni, mindez mellett kihívás.
Leginkább a Nap melegíti a Földet. De néha a kitörések napviharokhoz vezetnek, amelyek sztrájkolják a Földet. Elektromos és globálisan kommunikációs világunkban ezek a viharok sok károkat okozhatnak. Az Európai Űrügynökség (ESA) szerint egyedül Európában potenciálisan milliárd eurónyi károkat lehet károsítani. Van néhány tennivaló, hogy megvédjük az elektromos hálózatunkat, a kommunikációs rendszereinket és más infrastruktúráinkat a Nap által okozott geomágneses viharoktól. De tudnunk kell, mikor jön.
Ha bármilyen pontossággal szeretnénk előre jelezni a napviharokat, meg kell vizsgálnunk azok forrását: a Napot. Noha láthatjuk a Napot a Földtől, a Föld mágneses tere, amely valójában megvédi minket a viharoktól, akadályozza a Nap megfigyelését. A légkör blokkolja a Nap röntgen-, extrém UV- és gamma-sugarait, ami szintén megnehezíti a Nap részletes megfigyelését.
Nem az, hogy a Nap földi megfigyelései nem tudnak mondani nekünk a Nap viselkedéséről és a küszöbön álló napviharokról, csak az, hogy egyedül nem tudják megtenni. A műholdak a Föld magnetoszféráján belül, de a légkörön kívül is segíthetnek. De in situ méréseket végeznek, nem készítenek előrejelzéseket.
Az ESA olyan missziót tervez, amely előrejelzést ad nekünk a veszélyes viharokról. A hatékonyság érdekében az űrben kell lennie, távol a Föld magnetoszférájától. A misszió Lagrange néven szerepel, és az ESA jelenleg egy űrhajó párját fontolgatja. Az egyik a Lagrangian Point 1-nél, a másik a Lagrangian Point 5-en ülne.
A Lagrange pontok az űrben meghatározott helyek, ahol a Föld és a Nap gravitációs erői egyensúlyba hozzák egymást, és egy űrhajó hosszú ideig ebben a helyzetben maradhat minimális üzemanyag-felhasználással. L1 és L2 már létezik több űrhajó, több jön. (A James Webb űrteleszkópot az L2-en telepítik.)
A Nap időnként hatalmas anyaggömböket bocsát ki és mágneses mezővonalakkal bocsát ki a koronális tömeg-kidobásokból. E földgömbök többsége nem jön sehol a Föld közelében; de alkalmanként az egyik sztrájkol minket. És ez egy geomágneses viharot idéz elő, mivel a Nap kitörése ideiglenesen elárasztja a Föld magnetoszféráját.
De ezek a viharok nem jönnek ki semmiből. Megfigyelhető körülmények között indulnak a Napon. A Nap 11 éves ciklusú, és ezt a ciklust a legnagyobb napenergiával - és viharpotenciállal - annak a napnak nevezik. A napenergia maximális ideje alatt a legtöbb vihar koronális tömegkibocsátásokból (CME) származik. A 11 éves ciklus máskor a viharokat szintén együtt forgó interakciós régiók (CIR) idézik elő.
De bármi is legyen az ok, mind a Napból származnak, és a pontosabb előrejelzés mindenkinek előnyös.
Az űrhajók párja együttműködne a Nap figyelésében. Az L1 a szélben van, felfelé. Az L1 mérések megtudhatják nekünk az űrjárási időjárást, amely a Föld felé tart. Az L5 helyzet egyfajta oldalnézetet nyújt nekünk a koronális tömeg kilökődésének, és ez lehetővé teszi a CME sebességének és irányának jobb mérését. Az információk együttesen jobb előrejelzéseket jelentenek.
"A gyorsan változó naptevékenység megfigyelésének egyik legjobb módja egy dedikált űrhajó elhelyezése kissé távol a közvetlen vonalától a Nap felé, hogy megfigyelhesse csillagunk" oldalát ", mielőtt a látványba forog" - mondta Juha- Pekka Luntama, az űrjárási időjárásért felelős az ESA misszióvezérlő központjában, Darmstadtban, Németország.
Az L1 űrhajó megmérné a Föld felé vezető vihar tényleges anyagát, és megmérheti annak sebességét, sűrűségét, hőmérsékletét és nyomását. Ezenkívül meg tudja mérni a bolygóközi mágneses mező (IMF) erősségét és irányát is, amely a Nap mágneses mezőjének az a része, amelyet a Nap a szél által az űrbe nyomja. Az L1 helyzet lehetővé teszi az űrhajó számára, hogy figyelje a napelemet és a koronát, és mérje a Nap energiájú részecskéit.
Az L5 helyzet 60 fokkal van a Föld mögött, miközben kering a Napon. Az L5 űrhajó oldalról nézne a dolgokra, és láthassa a Nap azon oldalát, amely a Föld felé fordulni szándékozott. Ez az űrhajó is képes lenne figyelni, ahogy a plazmafelhők terjednek és a Föld felé bocsátják őket.
"Az L5 kiváló helyszín az ESA jövőbeli időjárási missziójához, mivel előretekintést ad a Nap folyamán" - mondta Juha-Pekka a sajtóközleményben.
"Az űrhajó elengedhetetlen adatokat szolgáltatna, amelyek segítenek bennünket észlelni a Föld felé érkező kilökődésüket, javítják a Földre érkezési idő előrejelzéseinket, és előzetes ismereteket nyújtanak a Nap aktív régióiról, amikor a látvány elfordul."
E küldetés szempontjából a két űrhajó nem lenne azonos. Tudományos szerepük teljesítéséhez mindegyiknek különféle eszközkészletre van szüksége. Ezen eszközök között szerepelnek a magnetográfok, a koronagráfok, a helioszférikus képalkotók, a magnetométerek, a spektrométerek, a plazma analizátorok és mások.
A Lagrange-misszió az űrben és a Földön egyaránt megfigyelő létesítmények hálózatának részévé válik, amelyeket az űrviharok előrejelzése szentel. Együtt alkotják az ESA Space Weather (SWE) hálózatát.
Az ESA egy sajtóközleményben kijelenti, hogy egyetlen szélsőséges űrhajósági esemény akár 15 milliárd eurót (16,2 milliárd dollár USA) is okozhat. Előzetes figyelmeztetés mellett az energiahálózat-üzemeltetők képesek lesznek felkészülni a viharra és csökkentik a károkat, és biztosíthatják, hogy a kritikus létesítmények, például a kórházak áramszünetet csak minimálisan szakítsák meg. A műholdas szolgáltatók szintén profitálnának.
A misszió jelenleg a tervezési koncepció szakaszában van. Az európai ipari és tudományos konzorciumok űrjárási időjárási és műszaki tervezésének szakértői dolgoznak rajta. Az ESA szerint mintegy 18 hónapon belül kiválasztják a küldetés tervét.
Több:
- Sajtóközlemény: Lagrange küldetés
- Kiegészítő sajtóközlemény: Lagrange küldetés
- Űrmagazin: Az űr időjárási előrejelzések most egy egész nap figyelmeztetést adhatnak a műholdaknak, amikor egy gyilkos napenergia vihar bekövetkezik
