Saulės burės kosminių orų prognozėms

Šiuolaikinėms technologijoms, nuo elektros tinklų iki palydovų, gali pakenkti kosmoso orai. Šis terminas aprėpia visokiausius reiškinius erdvėje tarp Saulės ir Žemės, o vienas pavojingiausių yra tarpplanetiniai vainikinės masės išmetimai. Tai plazmos pliūpsnjai, skriejantys iš Saulės iki 2000 kilometrų per sekundę greičiu. Pasiekę Žemę, jie sukelia geomagnetines audras, taip gali sutrikdyti palydovų veiklą, sugadinti elektros tinklus ir pakenkti astronautų sveikatai.

Šiuo metu kosminių orų stebėjimo palydovai išdėstyti pirmajame Lagranžo taške, L1, maždaug 1,5 milijono kilometrų nuo Žemės, ir gali įspėti apie artėjančius reiškinius 40 minučių iki jiems pasiekiant mus. L1 taške Saulės ir Žemės gravitacija palydovą veikia taip, kad jam nesunku išlaikyti poziciją ir visada būti tarp šių dviejų kūnų.

Grupė mokslininkų vysto naują misijos koncepciją SWIFT, kuri pirmą kartą leistų stebėti kosminius orus dar toliau nuo Žemės – 2,1 milijono kilometrų atstumu. Tiek nutolęs zondas galėtų mus perspėti beveik 60 minučių iš anksto. Įprastiniai palydovai, varomi cheminiais ar joniniais varikliais, tokiu atstumu negali ilgai išlaikyti orbitos, nes Saulės gravitacija juos tempia artyn arba skatina judėti greičiau, nei Žemė. Tad tyrėjai siūlo panaudoti Saulės burę – plonytį atspindintį lakštą, kuio plotas prilygtų maždaug trečdaliui futbolo aikštės dydžio.

Asociatyvi „NanoAvionics“ nuotr.

Saulės burė veikia panašiai kaip įprasta laivo burė, tik vietoj vėjo ji naudoja Saulės fotonų slėgį. Atspindėti fotonai ją stumia tolyn nuo Saulės, taip kompensuodami dalį gravitacijos poveikio. Saulės burės jau buvo keletą kartų išbandytos kosmose: 2010 metais tą padarė Japonijos misija IKAROS, 2011 – NASA „NanoSail-D2“, vėliau sekė „Planetary Society“ ir dar keli NASA bandymai.

SWIFT komanda planuoja demonstracinį zonda „Solar Cruiser“ su 1653 kvadratinių metrų bure. Jis bus paleistas ne anksčiau nei 2029 metais. Jei viskas eisis sėkmingai, pilna SWIFT misija susidės iš keturių palydovų: vieno su saulės bure už L1 taško ir trijų su įprastiniais varikliais L1 taške. Tokia grupė leistų tirti tarpplanetinius kosminių orų reiškinius trijuose matmenyse – matuoti jų kitimą tolstant nuo Saulės. Tai leistų geriau prognozuoti jų poveikį Žemei.

Tyrimo rezultatai publikuojami „Frontiers in Astronomy and Space Sciences“.