Sondy STEREO zamilkną na ponad rok

Trudno w to uwierzyć. Wielokrotnie powtarzałem, że w prognozowaniu pogody kosmicznej jesteśmy na etapie raczkowania. Mimo szeregu sond monitorujących nieustannie naszą Dzienną Gwiazdę, przewidywanie dokładnego ruchu wyrzutów koronalnych, ich rozpiętości i gęstości jest zadaniem trudnym, a teraz stanie się jeszcze bardziej kłopotliwe.

Dlaczego? Ponieważ zostaniemy pozbawieni dwóch satelitów kluczowych dla trójwymiarowego modelowania CME i analizy ruchu tych wyrzutów w przestrzeni kosmicznej. Dobrze znane czytelnikom bliźniacze sondy STEREO-A i STEREO-B obserwujące Słońce z niedostrzegalnej strony z punktu widzenia Ziemi przestaną nadawać i wybiorą się na przymusowy, nieplanowany przez nikogo urlop wypoczynkowy... o ponad rocznej długości (!).

Jeszcze w tym roku sondy te przejdą bezpośrednio "za" Słońcem z punktu widzenia Ziemi. Aby przesyłać obrazy Słońca na Ziemię, anteny sond muszą mieć skierowanie "ku Ziemi". Podczas takiej sytuacji, gdzie kąt między Ziemią a Słońcem z punktu widzenia sond będzie niewielki, anteny STEREO wystawione byłyby na zbyt wysokie nagrzewanie słoneczne. Jedynym sposobem obniżenia temperatury kluczowych elementów i uchronienia sondy przed niebezpiecznie wysokim oddziaływaniem termicznym Słońca na kolejne lata, konieczne będzie odchylenie ich anten w przeciwną stronę niż ku Ziemi. Zostanie dzięki temu zmniejszona temperatura anten, ale jednocześnie wiązać się to będzie z pozbawieniem możliwości przesyłu danych na Ziemię.

Położenie sond STEREO-A i STEREO-B względem Ziemi, stan z 28.06.2014 r. (Credit: STEREO)

Testowa praca sondy STEREO-A w trybie z odchylonymi "od Ziemi" antenami zostanie przeprowadzona od 6 do 12 lipca. Wszystkie instrumenty naukowe na jej pokładzie zostaną wyłączone podczas tego okresu, choć komunikacja będzie w pewnym stopniu możliwa, a wznowienie normalnej pracy wszystkich systemów nastąpi w kilka dni po zamknięciu testowego tygodnia. Taki sam test zostanie dokonany również z sondą STEREO-B - tutaj będzie on miał miejsce od 29 września do 6 października. Demonstracyjne okresy będą wstępem do całkowitego wyłączenia sond. STEREO-A przestanie przesyłać obrazy Słońca 20 sierpnia, a STEREO-B 1 grudnia bieżącego roku. Oba satelity pozostaną w takim trybie przez ponad rok - wznowienie normalnych obserwacji prowadzonych przez sondy nastąpi dopiero 2 stycznia 2016 roku (STEREO-A) oraz 19 lutego 2016 roku (STEREO-B). Tak bardzo rozciągnięty w czasie okres uśpienia sond nie był przewidywany przez inżynierów pracujących przy programie STEREO ani razu od umieszczenia sond w przestrzeni kosmicznej w 2006 roku. Spodziewano się czasowych zaćmień i blackoutów w takich sytuacjach, ale ich czas szacowany był na nie więcej od kilku dni. Niestety niespodziewanie wysokie nagrzewanie anten sond w ostatnim czasie przed nadchodzącą z perspektywy sond koniunkcją Ziemi ze Słońcem zmusza inżynierów do wykonania operacji ich odchylenia w stronę na "od Ziemi", kiedy z ich punktu widzenia, kąt między Słońcem a naszą planetą będzie najmniejszy.

Co powyżej opisana sytuacja oznacza dla nas? Skoro wcześniej napisałem, że jesteśmy na etapie raczkowania w prognozowaniu pogody kosmicznej - jesteśmy takim dzieckiem, które uczy się samodzielnie chodzić, to teraz nasze nogi zostaną spałowane bejsbolami i dopiero nauka chodzenia stanie się wyzwaniem. Mam nadzieję, że nie użyłem zbyt dosadnego zobrazowania, a jeśli tak to zamiast pałowanego raczkującego dziecka proszę w wyobraźni sobie uzmysłowić jakąś ulubioną szychę polityczną.

Dzięki danym z sond STEREO widzieliśmy (i póki co jeszcze widzimy) obrazy Słońca po niedostrzegalnej z Ziemi stronie. Widzimy w skrajnym ultrafiolecie, w których miejscach powierzchni "po drugiej stronie" gwiazdy powstają i zanikają obszary aktywne. Na sondach tych znajdują się też koronografy, a więc przede wszystkim widzimy koronalne wyrzuty masy (CME). Z uwagi na położenie sond, wyrzuty te możemy obserwować w trójwymiarze i wiedzieć, czy dany wyrzut posiada skierowanie ku Ziemi czy też jest efektem rozbłysków po drugiej stronie Słońca i zmierza w zupełnie przeciwnym kierunku od naszej planety. Bez tych danych niemożliwym stanie się dokładne prognozowanie ruchu wyrzutów koronalnych, ich rozpiętości, gęstości i innych właściwości. Ucierpią też na tym modele przewidujące ruch CME w przestrzeni kosmicznej.

Nie brzmi to dobrze, zwłaszcza, że przerwa zapowiada się na tak długi okres. Oczywiście nie zostaniemy całkowicie pozbawieni wzroku. Nadal działa przecież sonda SOHO umieszczona między Ziemią a Słońcem, na pokładzie której także znajdują się koronografy - LASCO C2 i C3. Niestety jednak na podstawie danych z samego SOHO bardzo trudnym zadaniem będzie orzekanie (przykład - pierwsza poniższa animacja), czy dany wyrzut koronalny obserwowany na zdjęciach z LASCO jest skierowany ku Ziemi czy podąża w zupełnie przeciwnym kierunku na skutek zaistnienia po drugiej stronie Słońca, ponieważ będzie to obserwacja w jednej płaszczyźnie. Można się spodziewać, że skuteczność prognozowania ruchu CME i burz magnetycznych podczas tego "urlopu" sond STEREO poleci na łeb na szyję, mimo że podczas ich działania i tak nie jest doskonała.

Koronalny wyrzut masy z 05.03.2013 r. widoczny na zdjęciach z koronografu LASCO C3 sondy SOHO, z punktu widzenia Ziemi. Wyrzut wystąpił po drugiej stronie Słońca, ale stwierdzenie tego tylko po powyższych zdjęciach w jednej płaszczyźnie jest zadaniem trudnym (można by przecież błędnie wywnioskować, że rozpraszana materia tego CME podąża ku Ziemi, z perspektywy której zjawisko to jest widoczne, a tak naprawdę wyrzut ten się od nas oddala).
Credit: SOHO

Ten sam wyrzut koronalny z 05.03.2013 r. widoczny na zdjęciach z korongorafu COR2 sondy STEREO-A...
Credit: STEREO

...i jeszcze raz ten sam wyrzut z 05.03.2013 r. na zdjęciach z korongorafu COR2 sondy STEREO-B. Komplet danych z SOHO, STEREO-A i STEREO-B pozwala dokładniej określić ruch CME, a teraz pozostanie nam tylko SOHO. Ponieważ wyrzuty koronalne nie zawsze zachodzą w strefie obszarów aktywnych (grup plam), prognozowanie ruchu CME po samych zdjęciach z SOHO stanie się o wiele trudniejsze, choć i bez tego nie jest zadaniem łatwym.
Credit: STEREO

Na domiar złego, ta ponad roczna przerwa w dopływie obrazów ze STEREO będzie miała miejsce w końcowym okresie maksimum obecnego 24. cyklu aktywności słonecznej, gdzie takich zjawisk rejestruje się najwięcej, lub już po maksimum w drugiej części cyklu - w której to jak pokazuje historia dochodzi do większej ilości kluczowych wydarzeń z zakresu pogody kosmicznej, niż w pierwszej części cyklu przed maksimum. Największy problem mógłby zaistnieć (to już mało prawdopodobny, najczarniejszy scenariusz) kiedy podczas przerwy w nadawaniu sond STEREO, wystąpiłyby problemy z sondą SOHO - wówczas w ogóle niemożliwym byłoby rejestrowanie jakichkolwiek wyrzutów koronalnych, nie mówiąc o modelowaniu ich ruchu po uwolnieniu ze Słońca, ale to już byłaby naprawdę era kamienia łupanego w tej dziedzinie. Zapowiada się bardzo ciężki 2015 rok dla obserwacji aktywności słonecznej i prognozowania pogody kosmicznej...

Komentarz do bieżącej aktywności słonecznej - Solar Update.
Warunki aktywności słonecznej i zórz polarnych na żywo wraz z objaśnieniami - Pogoda kosmiczna.

Bądź na bieżąco ze zjawiskami astronomicznymi i zapleczem amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku.

Opracowanie własne plus materiały STEREO.