Výzkum Slunce
Výzkum Slunce je téma se širokým vědeckým záběrem i s přímým dopadem na naši technologickou civilizaci. Díky nejmodernějším vesmírným sondám i staletími ověřeným postupům získávání pozorovaných dat je výzkum Slunce také témou přístupnou široké veřejnosti.
Mezi prioritními oblastmi našeho zájmu v rámci projektu Vesmír pro lidstvo je zúročení úsilí a investic, které ČR věnovala do účasti na nejpokročilejších slunečních vesmírných misích současnosti – Solar Orbiter a Proba-3. Plně se také věnujeme rozvoji centra zabývajícího se předpověďmi sluneční aktivity a jejího dopadu na svět kolem nás. Toto centrum s názvem Sluneční patrola je dlouhodobou součástí Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově. Neocenitelné know-how, kterým se Sluneční patrola může pochlubit, nám umožňuje nejen zapojení do světových profesionálních sítí monitorujících sluneční aktivitu, ale také pravidelně informovat širokou veřejnost o jejích dopadech.
Tato vědecká mise Evropské kosmické agentury (ESA) úspěšně odstartovala v roce 2020 a od té doby poskytuje neocenitelná vědecká data. Cílem kosmické sondy Solar Orbiter je komplexní studium Slunce a vnitřní heliosféry z bezprostřední vzdálenosti a tedy s vysokým rozlišením. Na své cestě sluneční soustavou se ke Slunci přibližuje každého půl roku. V největším přiblížení se dostane až na vzdálenost asi 60 slunečních poloměrů (0.28 astronomické jednotky), tedy blíže než planeta Merkur. V okamžicích největšího přiblížení bude sonda odolávat 13x většímu toku záření ve srovnání s tokem dopadajícím na Zemi. Z tohoto důvodu je Solar Orbiter chráněn důmyslným štítem. Pomocí opakovaných průletů kolem Země a planety Venuše se sklon oběžné dráhy sondy postupně zvětšuje, až dosáhne sklonu 30 stupňů vůči ekliptice. Solar Orbiter tak získá světové prvenství unikátním pozorováním oblastí kolem obou slunečních pólů se současným měřením vlastností prostředí, kterým prolétá.
Na palubě sondy je deset vědeckých přístrojů. Čtyři tzv. “in situ” přístroje měří vlastnosti částic slunečního větru a elektrických i magnetických polí a vln v okolí sondy. Šest tzv. “remote sensing” přístrojů pozoruje Slunce přes ochranný štít. Tato široká paleta vědeckého vybavení nám pomůže objasnit čtyři základní otázky, jež tvoří prioritní poslání sondy Solar Orbiter.
- Co způsobuje sluneční vítr a jak vzniká koronální magnetické pole?
- Jak sluneční jevy řídí heliosférickou variabilitu?
- Jak sluneční erupce produkují energetické částice, které se šíří heliosférou?
- Jak pracuje sluneční dynamo a řídí spojení mezi Sluncem a heliosférou?
Česká republika se prostřednictvím vědeckých pracovišť a vybraných firem podílela na vývoji a výrobě hned několika vědeckých přístrojů, umístěných na palubě této unikátní vesmírné mise – koronograf Metis, rentgenový teleskop STIX, přístroj na měření vln v plazmatu RPW a přístroj na měření slunečního větru SWA.
Proba-3 je unikátní misí ESA, která využije přelomové technologie letu satelitů ve velmi přesné formaci. Tato technologie umožní vznik obřího vesmírného koronografu s názvem ASPIICS. Ten bude distribuován na obou satelitech mise Proba-3, z nichž první ponese zástín (tzv. umělý měsíc) a druhý má na palubě teleskop koronografu. Díky vzdálenosti téměř 150 metrů a vzájemné poloze kontrolované s milimetrovou přesností dokáže ASPIICS pozorovat sluneční koronu v podmínkách blížících se úplnému zatmění Slunce. Tím získáme vědecká data z oblasti nízké korony nacházející se těsně nad okrajem slunečního disku. Tato oblast je dosud nejméně prozkoumanou částí sluneční atmosféry. Je are zároveň místem, kde dochází k akceleraci výronů koronální hmoty (tzv. „coronal mass ejections“), nebo také místem počátku slunečního větru. Lepší znalost vývoje obou těchto fenoménů už od jejich prvotních fází je velmi důležitá pro neustálé zlepšování předpovědí dopadů sluneční aktivity na Zemi, tzv. vesmírného počasí.
RNDr. Stanislav Gunár, Ph.D.
Astronomický ústav AV ČR
e-mail: gunar(at)asu.cas.cz
