کاوشگر فضایی “سولار اوربیتر (Solar Orbiter)” متعلق به آژانس فضایی اروپا (ESA) تاریخ‌ساز شده و برای اولین بار تصاویری از قطب جنوب خورشید را به زمین ارسال کرده است. این دستاورد بی‌سابقه، ابهامات زیادی را درباره ستاره مادر ما روشن می‌کند، اما دستیابی به آن آسان نبوده است؛ بلکه بسیار دشوار بوده است!
اگر زمستان‌های خود را در داخل دایره‌های قطب شمال یا جنوب نمی‌گذرانید یا در مناطق همیشه بارانی و ابری پرسه نمی‌زنید، تقریباً هر روز خورشید را می‌بینید، بنابراین تصور می‌کنید که تقریباً همه چیز را درباره آن می‌دانیم!
در حقیقت، خورشید هنوز یکی از بزرگترین ناشناخته‌های علم است. پس از تقریباً ۲۰۰ سال مطالعه فشرده، ما هنوز چیزهای بسیار کمی درباره تغییرپذیری آن، ساختار داخلی، دینامیک درون آن، رفتار میدان مغناطیسی عظیمش، یا حتی دقیقاً نحوه عملکرد آن می‌دانیم. در نهایت، تنها چیزی که دانشمندان واقعاً دارند، مجموعه‌ای بسیار بزرگ از فرضیه‌ها و مجموعه‌ای بسیار کوچکتر از یقین‌ها است.
با توجه به این موضوع، تعجب‌آور نیست که تا امسال، قطب جنوب خورشید به همان اندازه برای ما غیرقابل دسترس بود که سمت پنهان ماه زمانی بود. همچنین، نگاه کردن به آن تقریباً به همان سختی گرفتن عکس از پلوتون بود.
مأموریت مشترک ESA و ناسا، “سولار اوربیتر” در ۱۰ فوریه ۲۰۲۰، از ایستگاه نیروی فضایی کیپ کاناورال، بر فراز موشک اطلس V 411 متعلق به اتحاد پرتاب متحد (ULA) پرتاب شد. پس چرا پنج سال طول کشید تا اولین تصاویر از قطب خورشید را بگیرد؟
پاسخ این است که رباتیک “سولار اوربیتر” نه تنها باید به خورشید نزدیک می‌شد، که به اندازه کافی دشوار است، بلکه پارامترهای مأموریت آن نیز مستلزم حرکت فضاپیما در جهتی بود که تعداد بسیار کمی تاکنون آن را امتحان کرده‌اند. تا به حال، تمام مطالعات ما درباره خورشید با نگاه کردن به استوای آن انجام شده است. این به این دلیل است که سیارات همگی نزدیک به صفحه دایرة‌البروج قرار دارند که صفحه‌ای است که توسط مدار زمین تعریف می‌شود و بیشتر فضاپیماها در حدود هفت درجه از آن باقی می‌مانند. از چنین نقطه دیدی، تنها مشاهده استوایی امکان‌پذیر است.
در حال حاضر، “سولار اوربیتر” هر ۱۶۸ روز یک بار به دور خورشید می‌چرخد، در فاصله ۴۲ تا ۱۳۶ میلیون کیلومتری (۲۶ تا ۸۵ میلیون مایل) و با شیب ۱۷ درجه نسبت به صفحه دایرة‌البروج، که با پیشرفت مأموریت به ۳۳ درجه افزایش خواهد یافت.
برای قرار دادن آن در چنین زاویه‌ای، به تغییر عظیمی در سرعت کاوشگر نیاز است – بسیار بیشتر از آنچه هر موشکی می‌تواند به دست آورد. این بدان معناست که “سولار اوربیتر” مجموعه‌ای از پروازهای نزدیک به زهره و زمین را انجام داده و در حال انجام است تا شتاب‌های لازم را برای فرستادن آن به سمت خورشید و خارج از صفحه دایرة‌البروج به منطقه‌ای بسیار منزوی از فضای بیرونی به آن بدهد.
البته، این بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که به نظر می‌رسد. هر پرواز نزدیک باید با دقت بسیار بالا انجام شود تا “سولار اوربیتر” دقیقاً از نقطه صحیح در فضا در یک زمان دقیق عبور کند. از آنجایی‌که این پروازهای نزدیک اثر تجمعی دارند، هر گونه خطا به سادگی در طول سال‌ها مانند اضافه برداشت من تشدید می‌شود. این امر با این واقعیت که با نزدیک شدن فضاپیما به خورشید، در معرض دماهایی تا ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد (۹۳۲ درجه فارنهایت) قرار می‌گیرد و باید قطعی‌های ارتباطی دوره‌ای با کنترل مأموریت در دارمشتات آلمان را تحمل کند، کمکی نمی‌کند.
با این حال، به نظر می‌رسد آژانس‌های فضایی تمام این هیاهوی کیهانی را ارزشمند می‌دانند. علاوه بر دوربین‌هایش، “سولار اوربیتر” مجموعه‌ای از ابزارهای علمی را نیز در خود دارد، از جمله ردیاب ذرات پرانرژی (EPD)، مغناطیس‌سنج (MAG)، ابزار امواج رادیویی و پلاسما (RPW)، تحلیلگر باد خورشیدی (SWA)، تصویربردار فرابنفش شدید (EUI)، یک کرونوگراف خورشیدی، تصویربردار هلیوسفری (SoloHI)، تصویربردار قطبی و هلیوسیسمیک (PHI)، تصویربرداری طیفی از محیط کرونال (SPICE)، و طیف‌سنج/تلسکوپ اشعه ایکس (STIX).
همه این تجهیزات فقط برای ارضای کنجکاوی علمی نیستند. خورشید نه‌تنها امکان حیات را در زمین فراهم می‌کند، بلکه بزرگترین تأثیر را بر آب و هوای ما نیز دارد و چرخه فعالیت ۱۱ ساله آن که در طی آن میدان مغناطیسی خورشید وارونه می‌شود، می‌تواند تأثیر عمده‌ای بر زندگی روزمره ما داشته باشد. یک شراره خورشیدی بد در جهت ما می‌تواند بخش بزرگی از شبکه برق جهان را در مدت زمان کوتاهی از بین ببرد، یا حداقل، تمام ارتباطات رادیویی را مختل کند. از آنجایی‌که میدان مغناطیسی خورشید به ویژه در نزدیکی قطب‌های خورشیدی، به خصوص قطب جنوب، ناپایدار و پویا است، نگاهی دقیق می‌تواند سودهایی را به همراه داشته باشد که از ما در زمین محافظت کند.
کارول ماندل، مدیر علمی ESA، گفت:
امروز ما برای اولین بار دیدگاه‌های بشر را از قطب خورشید آشکار می‌کنیم.” “خورشید نزدیکترین ستاره ماست، حیات‌بخش و عامل بالقوه اختلال در سیستم‌های برق فضایی و زمینی مدرن، بنابراین درک نحوه عملکرد آن و یادگیری پیش‌بینی رفتار آن حیاتی است. این دیدگاه‌های منحصر به فرد جدید از مأموریت “سولار اوربیتر” ما آغاز دوران جدیدی در علم خورشیدی است.
منبع: Newatlas
