Observatórium slnečnej dynamiky má helioseizmické a magnetické zobrazovacie zariadenie (HMI), zostavu pre atmosferické zobrazovanie (AIA), experiment s extrémnou ultrafialovou variabilitou (EVE), ako aj solárne polia a vysoko ziskové antény.
(Obrázok: © NASA.)
Observatórium Solar Dynamics je kozmická loď NASA, ktorá bola uvedená na trh v roku 2010 a včas zachytila slnečné škvrny a slnečnú aktivitu na svojom vrchole v roku 2013 ako súčasť 11-ročného cyklu Slnka. Satelit nepretržite zaznamenáva pohľady na slnečnú atmosféru vo vysokom rozlíšení, aké nikdy predtým neboli.
NASA okrem jednoduchého pozorovania slnka využíva aj toto observatórium na zlepšenie prognózy slnečnej aktivity. Cieľom SDO je poskytnúť informácie o štruktúre magnetického poľa Slnka, ako aj o spôsobe prenosu energie zo Slnka do vesmíru.
Doteraz SDO zachytáva pohľady slnečných erupcií vo vysokom rozlíšení, poskytuje viac informácií o predpovedaní magnetickej aktivity a dokonca zachytáva dve planéty - Venuši a Merkúr - ktoré prechádzajú cez slnečnú plochu (z pohľadu Zeme).
Zobrazenie IMAX
SDO je prvou z programových sond NASA Living With Star. Slnko je neoceniteľným zdrojom energie a tepla pre planétu; jeho variabilita však môže v čase spôsobiť problémy. Veľká slnečná búrka má napríklad schopnosť vyradiť elektrické vedenia alebo komunikačné satelity. Hlavným cieľom programu je preto pochopiť, prečo sa slnečná energia mení a ako môže ovplyvniť Zem.
Jedným z nástrojov na palube je Atmosférické zobrazovacie zariadenie, ktoré dokáže zaznamenávať fotografie slnka v rozlíšení IMAX. Vďaka obrázkom vo vysokom rozlíšení, ktoré sú k dispozícii vo väčšine z 10 dostupných vlnových dĺžok každých 10 sekúnd, umožňuje vedcom pozorovať korónu a sledovať akékoľvek zmeny - bez ohľadu na teplotu. Očakávalo sa, že nepretržité pozorovania prinesú viac informácií o príčinách slnečných erupcií a koronálnych erupcií.
Ďalšími nástrojmi sú helioseismické a magnetické zobrazovače, ktoré môžu sledovať elektrické prúdy a magnetickú aktivitu v koróne, a experiment extrémnej ultrafialovej variability, ktorý monitoruje ultrafialové emisie slnečného žiarenia.
Kozmická loď mala pôvodne päťročné trvanie života, ale trvala dlhšie ako 11-ročný slnečný cyklus a od polovice roku 2018 bola stále výkonná.
Spustenie a prvý rok vo vesmíre
Stavba a spustenie spoločnosti SDO stála 850 miliónov dolárov. Satelit bol umiestnený do vesmíru 11. februára 2010 na palube rakety Atlas V zo stanice Cape Canaveral Air Force Station na Floride. Odtiaľ bol satelit umiestnený na naklonenej geosynchrónnej obežnej dráhe, ktorá každý deň sleduje cestu okolo Zeme nad Zemou, keď sleduje Slnko.
„Naklonená geosynchrónna obežná dráha SDO bola vybraná tak, aby umožňovala nepretržité pozorovanie slnka a umožňovala jeho mimoriadne vysokú rýchlosť prenosu dát pomocou jedinej vyhradenej pozemnej stanice,“ uvádza sa na webovej stránke Observatória slnečnej dynamiky.
Kontrolóri boli ohromení tým, čo SDO prinieslo vo svojom prvom roku pozorovaní, najmä pokiaľ ide o pohľady na slnečnú korónu. Normálne je táto časť slnka najlepšie viditeľná počas zatmení, ale s SDO vedci vedeli sledovať, čo robí koróna od jej vrcholu po slnečný povrch.
„Veda sa skutočne rozrastá a je veľmi vzrušujúce zistiť všetky možnosti nástrojov,“ uviedol Phil Chamberlin, zástupca vedúceho projektu SDO v Goddard Space Flight Center v Greenbelt, MD, v roku 2011 pre Space.com.
Misia definitívne prekročila moje očakávania - a moje očakávania boli vysoké. “
Solárne maximum, Venuša a tornáda
Keď sa slnko v roku 2013 posunulo smerom k maximu slnečnej energie (keď je slnečná aktivita najvyššia), schopnosti astronómov začali skutočne svietiť. Májová slnečná erupcia bola zachytená vo vysokom rozlíšení, pričom obrázky na viacerých vlnových dĺžkach ukazujú rozsah erupcie významnosti. Vzplanutie sa však považovalo za stredne veľké, čo znamenalo, že pred kamery sa mohli objaviť veľkolepejšie erupcie.
Pri pohľade na slnko od SDO bolo možné zachytiť všetko, čo prechádza pred ním, aj fotoaparátom. Pozoruhodný príklad bola Venuša, ktorá prešla cez Slnko (z pohľadu Zeme) 5. - 6. júna 2012. Táto udalosť je predvídateľná, ale mimoriadne zriedkavá; posledný tranzit predtým bol v roku 2004, ale ten ďalší sa uskutoční až v roku 2117. V roku 2016 SDO tiež zachytil ortuť, ktorá prechádza cez tvár slnka. Nasledujúci tranzit sa uskutoční 11. novembra 2019.
V roku 2016 spoločnosť SDO zachytila solárne „tornádo“, ktoré bolo päťkrát širšie ako Zem a pohybovalo sa po slnečnom povrchu - v obrazoch aj videách. NASA v tom čase uviedla, že to bolo pravdepodobne prvýkrát, keď bolo video zachytené aktivitou.
Solárne tornádo bolo formované slnečným magnetickým poľom; tornáda na Zemi sa naopak vyskytujú v dôsledku veternej aktivity. Tiež sa pohyboval oveľa rýchlejšie; Vedci odhadovali, že slnečné tornádo sa krútilo rýchlosťou až 300 000 km / h, zatiaľ čo búrka na Zemi zvyčajne nepresahuje 483 km / h.
Viaceré z týchto plazmových tornád boli zachytené pomocou SDO, ako napríklad ten, ktorý sa vyskytol na konci roku 2015. Pozorovanie takýchto udalostí dáva vedcom lepší prehľad o základných mechanizmoch výroby slnečnej plazmy.
Dlhodobé pozorovania
Dlhodobé pozorovanie slnka od SDO tiež ukazuje vedcom, keď sa deje niečo iné. Napríklad v júni 2011 došlo k ejekcii koronálnej hmoty, ktorá vypudila obrovské množstvo plazmy alebo prehriateho plynu. Vedci v roku 2014 zverejnili výsledky, v ktorých uviedli, že pozorovali plazmatické štiepenie hmoty na „prsty“ podobným spôsobom, aký bol pozorovaný v Krabej hmlovine, zvyšku supernovy. Bola to nezvyčajná príležitosť študovať to, čo sa vo veľkej miere nazýva jav Rayleigh-Taylor.
V roku 2014 vedci pozorovali, ako sa slučkujú magnetické siločiary a spôsobujú erupciu slnečnej atmosféry. Zábery s vysokým rozlíšením zachytené SDO potvrdili teóriu, ktorá sa uchovávala roky. Vedci tvrdia, že tieto pozorovania uľahčia predpovedanie toho, kde sa vyskytujú veľké svetlice, ktoré by mohli lepšie chrániť infraštruktúru na Zemi.
SDO krátko podstúpil závadu v roku 2016, keď sa po sledovaní mesačného priesmyku pred slnkom 2. augusta nezaskočil späť do vedeckého režimu. NASA v priebehu týždňa získala nástroje kozmickej lode. V tom istom roku SDO tiež zachytil zábery „koronálnej diery“ (oblasť s menej hustým materiálom) v slnečnej atmosfére,
V roku 2017 NASA vydala video, ktoré ukazuje SDO na sedem rokov pozorovania slnečných škvŕn. V tom istom roku sa SDO podieľala na pozorovaniach úplného zatmenia Slnka, ktoré sa v auguste prehnalo cez Spojené štáty americké. Spoločnosť SDO pravidelne fotografuje všetky zatmenia Slnka, ktoré vidí, vrátane čiastočného zatmenia v októbri 2017 a úplného zatmenia pri príležitosti začatia jej 11. februára 2018.
6. septembra 2017 slnko ukázalo, že stále dokáže vysielať obrovské slnečné erupcie, aj keď to nie je v maximálnej aktivite. Vyvrhol svetelný lúč X9.3, najsilnejší od roku 2006. V novembri SDO videl aj kruhové vlákno - oblak nabitých častíc, ktorý sa zvyčajne javí ako pretiahnutý prameň. NASA uviedla, že nález nebol vedecky pozoruhodný, ale stále zaujímavý, pretože je to zriedkavý pohľad.
SDO mal populárneho kuracieho maskota menom Camilla Corona SDO, ktorý sa pravidelne zúčastňoval na spoločenských podujatiach NASA a dokonca raz prešiel balónom na okraj vesmíru. Maskot bol v roku 2013 pridelený k všeobecnejšej publicite.
