Gli strumenti dei veicoli spaziali sono altamente specializzati e possono richiedere anni per essere progettati, costruiti e testati. Ma un raid dell’ultimo minuto su uno degli strumenti Orbita solare L’ESA ha permesso alla navicella spaziale di effettuare alcune osservazioni difficili che non avrebbe potuto fare altrimenti.
Tutto questo è dovuto all’astronomo e alla porta hardware.
L’Agenzia spaziale europea ha lanciato il Solar Orbiter nel febbraio 2020 per studiare l’eliosfera interna e le regioni polari ad alta risoluzione.
Ogni sei mesi si avvicina al sole e studia più e più volte la stessa area. L’idea è quella di monitorare l’aumento dell’attività magnetica che è un precursore di eruzioni ed eruzioni solari. Dentro questo perso Obiettivi scientifici Più specificamente.
La navicella spaziale trasporta una serie di strumenti per raggiungere i suoi obiettivi, uno dei quali è l’Extreme Ultraviolet Imager (EUI). Il Belgio ha contribuito con l’EUI alla missione, la cui missione è quella di fotografare gli strati e le strutture dell’atmosfera solare dalla cromosfera alla corona.
L’EUI è composto da tre strumenti in uno: un imager completamente solare e due telescopi ad alta risoluzione. L’imager del pieno sole mostra la struttura generale del Sole alle temperature coronali e la coppia di telescopi opera in intervalli di lunghezze d’onda selezionati.
Rivela le migliori strutture che possono essere viste nelle immagini ravvicinate del Sole riprese dalla sonda durante la sua fase di perielio.
La sfida che tutti i veicoli spaziali e gli strumenti di osservazione del sole devono superare è la luce travolgente proveniente dalla stella. La forte luce solare oscura i dettagli importanti. E l’IUE non fa eccezione. I telescopi spesso utilizzano la corona per bloccare la luce forte e rendere visibili i dettagli dell’atmosfera solare.
Durante la fase finale di costruzione dello strumento, un membro del team Solar Orbiter ha avuto un’idea brillante. L’EUI ha una propria porta di sicurezza per proteggerlo durante il volo spaziale e quando non viene utilizzato. E se questa porta potesse essere modificata per migliorare il funzionamento del dispositivo di imaging?
“Era davvero una bufala”, afferma Frédéric Ocher, dell’Istituto di astrofisica dell’Università di Paris Sud e membro del team dell’EUI.
“Ho avuto l’idea di farlo e vedere se avrebbe funzionato. In realtà è una modifica molto semplice allo strumento.
Il peso della navicella fu calcolato attentamente, ma Osher si rese conto che pochi grammi non avrebbero fatto la differenza. Aggiunse un piccolo “pollice” sporgente alla porta che poteva coprire il luminoso disco solare durante le operazioni quando la porta era semiaperta anziché completamente aperta.
Con la luce travolgente del disco solare bloccata dal mignolo nella porta, l’EUI può rilevare efficacemente la luce ultravioletta proveniente dalla corona circostante, che è milioni di volte più debole del disco. Ciò significa che il dispositivo può vedere più in profondità nell’atmosfera solare.
Questa immagine mostra il piccolo “pollice” aggiunto al port Full Sun Imager, che fa parte dell’EUI. Il disco correttore è tenuto lontano dal coperchio della porta da due aste di supporto ed è posizionato sopra l’obiettivo in questa immagine. Ruotando il coperchio sul proprio asse (croce rossa) in senso orario si chiude la porta, mentre ruotandolo in senso antiorario la si apre. (Osher et al. 2023)
Il team chiama questa modalità operativa nascosta “thumb-and-open”. È fondamentalmente un nuovo tipo di strumento. Combina La ghirlanda E la fotocamera è in un unico strumento, invece di dover disegnare una ghirlanda separata.
Hanno testato l’IUE in questa modalità dal 2021 e sono stati implementati articolo in astronomia e astrofisica spiegando i risultati. Frédéric Ocher, l’astronomo che ha avuto l’idea, è l’autore principale.
“Abbiamo dimostrato che funziona così bene che ora possiamo pensare a un nuovo tipo di strumento in grado di fotografare il sole e la sua corona”, afferma Daniel Müller, scienziato del progetto Solar Orbiter dell’ESA.
La piccola aggiunta di Auchère alla porta degli strumenti EUI risolve un problema con gli imager UV estremi. Le profondità dell’atmosfera del Sole si trovano al di fuori del campo visivo della maggior parte di essa, e le tradizionali corone distaccate spesso oscurano completamente quest’area per necessità. Ma il nuovo strumento di mascheramento dell’IUE può visualizzare quest’area difficile più facilmente che mai.
“Là la fisica sta cambiando, le strutture magnetiche stanno cambiando, e non l’avevamo mai osservato bene prima. Ci devono essere alcuni segreti che possiamo scoprire ora”, afferma David Bergmans, dell’Osservatorio reale del Belgio e preside ricercatore presso l’IUE.
La piccola miniatura aggiunta al port è stata un’aggiunta tardiva allo strumento IUE. Si trova quindi in una situazione tutt’altro che ideale. Ciò significa che, tra le altre limitazioni, richiede un’esposizione al lavoro più lunga. Alcune delle immagini di prova nell’articolo richiedono un’esposizione di 1000 secondi.
Ma ora che questo progetto si è dimostrato efficace, può essere migliorato per essere utilizzato in strumenti futuri nelle missioni future.
“Con piccole modifiche, l’efficienza del coronografo basato su FSI può essere aumentata di due ordini di grandezza, consentendo di ottenere immagini simili a quelle mostrate qui in 10 secondi”, hanno scritto gli autori nella loro conclusione.
Ciò significa che gli strumenti UV possono iniziare a sostituire gli strumenti a luce visibile e gli strumenti corona.
Spiegano gli autori: “Rispetto al coronografo VL, lo strumento UV offre diversi vantaggi.
“Non vi è alcuna emissione di fondo dovuta alla dispersione della polvere”, hanno scritto. Non solo la luce diffusa dal dispositivo è più facile da controllare, ma “…rende anche il coronografo UV meno impegnativo in termini di precisione e stabilità del puntamento della piattaforma”.
Sembra che la nostra visione del sole stia per fare un balzo in avanti.
Pubblicato n L’universo oggi
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