หอดูดาวพลังงานแสงอาทิตย์: จ้องมองที่ดวงอาทิตย์

หอสังเกตการณ์พลังงานแสงอาทิตย์มี Helioseismic และ Magnetic Imager (HMI) ซึ่งเป็นแอสเซมบลีของการถ่ายภาพบรรยากาศ (AIA) การทดลองความแปรปรวนของรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรง (EVE) เช่นเดียวกับอาร์เรย์แสงอาทิตย์และเสาอากาศที่มีอัตราขยายสูง

(ภาพ: © NASA.)

Solar Dynamics Observatory เป็นยานอวกาศของนาซ่าที่เปิดตัวในปี 2010 ทันเวลาที่จะได้เห็นดวงอาทิตย์และกิจกรรมสุริยะที่จุดสูงสุดในปี 2013 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักร 11 ปีของดวงอาทิตย์ ดาวเทียมบันทึกมุมมองความละเอียดสูงอย่างต่อเนื่องของบรรยากาศของดวงอาทิตย์ในรายละเอียดที่ไม่เคยเห็นมาก่อน

นอกเหนือจากการเพียงแค่สังเกตดวงอาทิตย์นาซ่ายังใช้หอดูดาวแห่งนี้เพื่อคาดการณ์การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ได้ดีขึ้น SDO มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับวิธีการถ่ายโอนพลังงานจากดวงอาทิตย์สู่อวกาศ

จนถึงตอนนี้ SDO ได้จับภาพมุมมองความละเอียดสูงของเปลวสุริยะซึ่งให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคาดการณ์กิจกรรมแม่เหล็กและแม้แต่จับดาวเคราะห์สองดวง - วีนัสและเมอร์คิวรี่ - ข้ามผ่านดวงอาทิตย์ (จากมุมมองของโลก)

มุมมอง IMAX

SDO เป็นโพรบโปรแกรม Living With a Star แห่งแรกของนาซ่า ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานและความอบอุ่นที่มีค่าสำหรับโลก อย่างไรก็ตามความแปรปรวนในเวลานั้นอาจทำให้เกิดปัญหา พายุสุริยะขนาดใหญ่มีความสามารถในการทำให้สายไฟฟ้าหรือดาวเทียมสื่อสารหลุดออกไป ดังนั้นเป้าหมายหลักของโปรแกรมคือเพื่อทำความเข้าใจว่าทำไมพลังงานของดวงอาทิตย์จึงแตกต่างกันและมีผลกระทบต่อโลกอย่างไร

เครื่องมือหนึ่งบนเครื่องคือชุดภาพบรรยากาศซึ่งสามารถบันทึกภาพดวงอาทิตย์ด้วยความละเอียด IMAX ด้วยภาพความละเอียดสูงที่มีอยู่ใน 10 ความยาวคลื่นที่มีอยู่เกือบทุก 10 วินาทีจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเฝ้าดูโคโรนาและดูการเปลี่ยนแปลงใด ๆ - ไม่ว่าอุณหภูมิใด การสำรวจอย่างต่อเนื่องคาดว่าจะให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุของเปลวสุริยะและการปะทุของโคโรนา

เครื่องมืออื่น ๆ ได้แก่ Helioseismic และ Magnetic Imager ซึ่งสามารถติดตามกระแสไฟฟ้าและกิจกรรมแม่เหล็กในโคโรนาและการทดลองความแปรปรวนของรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงซึ่งตรวจสอบการปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลต

เดิมยานอวกาศมีอายุการใช้งานห้าปี แต่กินเวลานานกว่าวัฏจักรสุริยะ 11 ปีและยังคงทำงานได้ดีในช่วงกลางปี ​​2018

เปิดตัวและปีแรกในอวกาศ

SDO มีค่าใช้จ่าย $ 850 ล้านในการสร้างและเปิดตัว ดาวเทียมดังกล่าวถูก lofted สู่อวกาศ 11 กุมภาพันธ์ 2010 บนจรวด Atlas V จากสถานีกองทัพอากาศ Cape Canaveral ในรัฐฟลอริดา จากนั้นดาวเทียมถูกวางไว้ในวงโคจร geosynchronous ที่มีร่องรอยเส้นทางแปดรูปทุกวันเหนือโลกขณะที่มองดวงอาทิตย์

"วงโคจร geosynchronous geosynchronous ของ SDO ได้รับเลือกเพื่อให้การสำรวจดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องและเปิดใช้งานอัตราการส่งข้อมูลที่สูงเป็นพิเศษผ่านการใช้สถานีภาคพื้นดินที่ทุ่มเทเพียงสถานีเดียว" ตามเว็บไซต์ Observatory Solar Dynamics

ผู้ควบคุมรู้สึกประหลาดใจกับสิ่งที่ SDO ผลิตในปีแรกของการสังเกตโดยเฉพาะมุมมองของโคโรนาของดวงอาทิตย์ โดยปกติแล้วส่วนของดวงอาทิตย์สามารถมองเห็นได้ดีที่สุดในระหว่างการเกิดสุริยุปราคา แต่ด้วย SDO นักวิทยาศาสตร์สามารถดูสิ่งที่โคโรนาทำจากปลายถึงพื้นผิวของดวงอาทิตย์

"วิทยาศาสตร์กำลังกระโจนขึ้นมาและมันน่าตื่นเต้นมากที่ได้รู้ถึงความสามารถทั้งหมดของเครื่องมือ" Phil Chamberlin รองนักวิทยาศาสตร์โครงการ SDO ที่ Goddard Space Flight Center ในเมือง Greenbelt รัฐ Md ได้กล่าวกับ Space.com ในปี 2011

ภารกิจนี้เกินความคาดหมายของฉันอย่างแน่นอนและความคาดหวังของฉันก็สูงพอที่จะเริ่มต้นด้วย "

พลังงานแสงอาทิตย์สูงสุดวีนัสและ 'ทอร์นาโด'

เมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนไปสู่ค่าสูงสุดของแสงอาทิตย์ (เมื่อกิจกรรมแสงอาทิตย์สูงที่สุด) ในปี 2556 ความสามารถของ SDO ก็เริ่มส่องแสงสำหรับนักดาราศาสตร์ เปลวไฟจากแสงอาทิตย์เดือนพฤษภาคมถูกถ่ายด้วยความละเอียดสูงโดยมีรูปภาพที่มีความยาวคลื่นหลายช่วงซึ่งแสดงให้เห็นขอบเขตของการระเบิดที่มีชื่อเสียง แม้ว่าเปลวไฟนั้นได้รับการพิจารณาว่าเป็นขนาดกลางซึ่งหมายความว่าการปะทุที่น่าตื่นเต้นมากขึ้นสามารถเกิดขึ้นต่อหน้ากล้องได้

ด้วยสายตาของ SDO บนดวงอาทิตย์ทุกสิ่งที่ผ่านด้านหน้าสามารถจับกล้องได้ ตัวอย่างที่เด่นชัดคือดาวศุกร์ซึ่งเคลื่อนผ่านดวงอาทิตย์ (จากมุมมองของโลก) 5-6 มิถุนายน 2555 เหตุการณ์นี้สามารถคาดเดาได้ แต่หายากมาก การเปลี่ยนผ่านครั้งสุดท้ายก่อนหน้านี้ในปี 2004 แต่การเดินทางครั้งต่อไปจะไม่เกิดขึ้นจนถึงปี 2117 ในปี 2559 SDO ยังจับดาวพุธไปทั่วใบหน้าของดวงอาทิตย์ การขนส่งต่อไปจะเกิดขึ้นในวันที่ 11 พฤศจิกายน 2019

ในปี 2559 SDO จับ "ทอร์นาโด" พลังงานแสงอาทิตย์ที่กว้างกว่าโลกถึงห้าเท่าเคลื่อนที่ผ่านพื้นผิวของดวงอาทิตย์ทั้งในภาพและวิดีโอ ในเวลานั้นองค์การนาซ่ากล่าวว่านี่เป็นครั้งแรกที่วิดีโอถูกจับได้จากกิจกรรม

พายุทอร์นาโดแสงอาทิตย์ถูกสร้างโดยสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ พายุทอร์นาโดบนโลกในทางตรงกันข้ามเกิดขึ้นเนื่องจากกิจกรรมลม มันเคลื่อนที่เร็วกว่ามาก นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าพายุทอร์นาโดของดวงอาทิตย์หมุนวนมากถึง 186,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (300,000 กม. / ชม.) ในขณะที่พายุโลกมักจะไม่เร็วกว่าประมาณ 300 ไมล์ต่อชั่วโมง (483 กม. / ชม.)

พายุทอร์นาโดในพลาสมามากกว่านี้ถูกจับโดย SDO เช่นพายุทอร์นาโดที่เกิดขึ้นในปลายปี 2558 การสังเกตเหตุการณ์ต่าง ๆ เช่นนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจกลไกการผลิตพลาสมาของดวงอาทิตย์ได้มากขึ้น

การสังเกตระยะยาว

การสังเกตดวงอาทิตย์ในระยะยาวของ SDO ยังแสดงให้เห็นนักวิทยาศาสตร์เมื่อมีสิ่งที่แตกต่างเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่นในเดือนมิถุนายน 2011 มีการปล่อยมวลโคโรนาที่กดพลาสมาจำนวนมหาศาลหรือก๊าซร้อนจัด นักวิทยาศาสตร์ในปี 2014 ตีพิมพ์ผลการวิจัยระบุว่าพวกเขาสังเกตเห็นพลาสม่าที่แยกออกเป็น "นิ้วมือ" ของสสารในลักษณะที่คล้ายกันซึ่งถูกพบในเนบิวลาปู นี่เป็นโอกาสที่ผิดปกติในการศึกษาสิ่งที่เรียกว่าปรากฏการณ์ Rayleigh-Taylor ในวงกว้าง

นอกจากนี้ในปี 2014 นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นเส้นสนามแม่เหล็กวนรอบและทำให้เกิดการระเบิดในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ ภาพความละเอียดสูงที่บันทึกโดย SDO ยืนยันทฤษฎีที่จัดขึ้นเป็นเวลาหลายปี การสำรวจหลายประเภทเหล่านี้จะทำให้ง่ายต่อการคาดการณ์ว่ามีเปลวไฟขนาดใหญ่เกิดขึ้นซึ่งสามารถปกป้องโครงสร้างพื้นฐานบนโลกได้ดีกว่า

SDO ได้รับความผิดพลาดในช่วงสั้น ๆ ในปี 2559 เมื่อไม่ได้รีบกลับเข้าสู่โหมดวิทยาศาสตร์ทันทีหลังจากดูดวงจันทร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์เมื่อวันที่ 2 สิงหาคมองค์การนาซ่าได้แก้ไขเครื่องมือของยานอวกาศภายในหนึ่งสัปดาห์ ในปีเดียวกันนั้น SDO ยังได้บันทึกภาพของ "หลุมโคโรนาล" (พื้นที่ที่มีวัสดุหนาแน่นน้อยกว่า) ในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์

ในปี 2560 องค์การนาซ่าเปิดตัววิดีโอที่แสดงการสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์โดย SDO เจ็ดปี ในปีเดียวกันนั้น SDO ได้มีส่วนร่วมในการสังเกตการณ์สุริยุปราคารวมที่กวาดไปทั่วสหรัฐอเมริกาในเดือนสิงหาคม SDO ถ่ายภาพสุริยุปราคาที่เห็นเป็นประจำรวมถึงบางส่วนในเดือนตุลาคม 2017 และสุริยุปราคาเต็มรูปแบบในวันเกิดการเปิดตัวเมื่อวันที่ 11 ก.พ. 2018

ในวันที่ 6 กันยายน 2017 ดวงอาทิตย์แสดงให้เห็นว่ามันยังคงสามารถส่งเปลวสุริยะขนาดใหญ่ออกมาได้แม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด มันพ่นออกมาเป็นเปลวไฟ X9.3 ซึ่งแข็งแกร่งที่สุดนับตั้งแต่ปี 2549 ในเดือนพฤศจิกายน SDO ยังเห็นไส้หลอดทรงกลม - เมฆของอนุภาคที่มีประจุซึ่งมักจะปรากฏเป็นเส้นยาว นาซ่ากล่าวว่าการค้นพบนี้ไม่ได้มีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์ แต่ก็ยังน่าสนใจเนื่องจากเป็นมุมมองที่หายาก

SDO มีแมสคอทไก่ที่ได้รับความนิยมชื่อคามิลล่าโคโรนา SDO ซึ่งเข้าร่วมกิจกรรมของนาซาโซเชียลเป็นประจำและแม้แต่ครั้งเดียวก็นั่งบอลลูนไปยังขอบอวกาศ มาสค็อตถูกมอบหมายให้ทำงานประชาสัมพันธ์ทั่วไปมากขึ้นในปี 2556