آژانس فضایی اروپا (ESA) برای نخستینبار در تاریخ موفق به ثبت تصاویری بیسابقه از قطب جنوب خورشید توسط فضاپیمای Solar Orbiter شد.
به گزارش تکناک، فضاپیمای Solar Orbiter که برای ثبت تصاویر دقیق از خورشید و بررسی ویژگیهای آن به فضا فرستاده شد، در تاریخ ۱۰ فوریه ۲۰۲۰ از ایستگاه فضایی کیپ کاناورال ایالات متحده آمریکا به فضا پرتاب شد. این ماموریت چندین ساله به یکی از بزرگترین دستاوردهای علمی در تاریخ فضاپیمایی تبدیل شده است. هدف اصلی این ماموریت، ثبت اولین تصاویر از قطبهای خورشید، بهویژه قطب جنوب آن بود. این ناحیه از خورشید که تاکنون هیچ فضاپیمایی قادر به ثبت تصاویر آن نبوده، یکی از مناطق پیچیده و پراز ابهام در علم خورشیدشناسی است.
خورشید به عنوان منبع اصلی انرژی برای حیات روی زمین، همیشه موضوعی مهم و جذاب برای دانشمندان بوده است. اما با وجود تحقیقاتی که در طول سالها در زمینههای مختلفی مانند: میدان مغناطیسی، ساختار درونی، پدیدههای مختلف سطح خورشید و تغییرات دورهای آن انجام شده، هنوز بسیاری از جنبههای آن ناشناخته باقی مانده است. یکی از این ابهامات، نواحی قطبی خورشید است، بهویژه قطب جنوب، همیشه برای بشر غیرقابل دسترس بوده است. این نواحی بهدلیل ناپایداریهای شدید مغناطیسی و پلاسما، پیچیدهترین بخشهای خورشید به حساب میآیند.
از زمان آغاز مطالعات خورشید، تمامی مشاهدات فضایی که از سوی فضاپیماها و ابزارهای مختلف علمی انجام شده، بیشتر روی استوای خورشید متمرکز بوده است. علت اصلی این مسئله، قرار گرفتن سیارات، از جمله زمین، در صفحهای بهنام دایرهالبروج است. صفحهای که مدار زمین و دیگر سیارات را به هم متصل میکند و بیشتر فضاپیماها در این صفحه قرار دارند. بنابراین، تمامی مشاهدات تاکنون از زاویه استوای خورشید انجام شده است و عملاً امکان مشاهده قطبهای آن وجود نداشت.
اما فضاپیمای Solar Orbiter که در این ماموریت از فناوریهای پیشرفتهای بهره میبرد، توانسته است زاویه مداری خود را بهگونهای تغییر دهد که بتواند نواحی قطبی خورشید را نیز مشاهده کند. این فضاپیما برای این کار، از تکنیکهای پیچیده گرانشی و پروازهای عبوری از کنار سیارههای زهره و زمین استفاده کرده است تا بتواند به طور دقیق زاویه مداری خود را تنظیم کند. این تغییر زاویه به فضاپیما امکان مشاهده نواحی قطبی خورشید را میدهد که تاکنون برای دانشمندان پنهان بودهاند.
فضاپیمای Solar Orbiter در مداری قرار دارد که فاصله آن از خورشید بین ۴۲ تا ۱۳۶ میلیون کیلومتر متغیر است و هر ۱۶۸ روز یکبار این ستاره عظیم را دور میزند. یکی از بزرگترین چالشهای این ماموریت، مقاومت در برابر دماهای بالای خورشید است که گاهی به ۵۰۰ درجه سانتیگراد میرسد. علاوه بر این، فضاپیما با مشکلاتی در ارتباطات با مرکز کنترل در دارمشتات آلمان نیز مواجه میشود، چرا که در نزدیکی خورشید، ارتباطات به دلیل اختلالات ناشی از تابش شدید خورشید قطع میشود. اما با وجود تمامی این چالشها، Solar Orbiter موفق به ثبت نخستین تصاویر از قطبهای خورشید شد.
این فضاپیما در کنار دوربینهای خود، مجموعهای از ابزارهای علمی پیشرفته نیز به همراه دارد. از جمله این ابزارها میتوان به مغناطیسسنج (MAG)، آشکارساز ذرات پرانرژی (EPD)، طیفنگار پرتو ایکس (STIX)، ابزار تحلیل باد خورشیدی (SWA) و بسیاری دیگر از تجهیزات پیشرفته اشاره کرد. این ابزارها به دانشمندان امکان میدهند که دقیقاً رفتار میدان مغناطیسی خورشید را در نواحی قطبی آن مطالعه و تأثیرات آن بر زمین و تکنولوژیهای فضایی و زمینی را بررسی کنند.
یکی از دلایل اهمیت این ماموریت، تأثیرات خورشید بر زندگی روزمره انسانها است. خورشید نهتنها منبع اصلی انرژی برای زمین است، بلکه فعالیتهای آن میتواند اثرات بسیار زیادی بر وضعیت جوی، شبکههای برق، ارتباطات ماهوارهای و حتی سیستمهای ناوبری فضایی بگذارد. این فعالیتها در دورههای خاص، مانند دورانهای فعالیت شدید خورشید، میتوانند باعث اختلالات عمده در زیرساختهای جهانی شوند. بهویژه، میدان مغناطیسی خورشید، در نواحی قطبی، بسیار ناپایدار است و یک تغییر کوچک در این نواحی میتواند پیامدهای بزرگی داشته باشد.
در این راستا، فضاپیمای Solar Orbiter با ثبت دقیق رفتار این نواحی میتواند به پیشبینی بهتر طوفانهای خورشیدی و اثرات آنها بر سیستمهای زمینی کمک کند. این پیشبینیها میتوانند به کشورها و سازمانهای جهانی این امکان را بدهند که اقدامات پیشگیرانه برای محافظت از زیرساختها و سیستمهای حیاتی انجام دهند.
کارول ماندل، مدیر علمی آژانس فضایی اروپا (ESA) در این باره گفت:
«امروز برای نخستینبار، بشریت موفق به مشاهده قطبهای خورشید شده است. خورشید نهتنها منبع حیات است، بلکه میتواند تهدیدی جدی برای زیرساختهای زمینی و فضایی محسوب شود. بنابراین، درک دقیقتر از نحوه عملکرد خورشید و توانایی پیشبینی رفتارهای آن، برای حفاظت از تمدن بشری ضروری است. این تصاویر منحصربهفرد که توسط فضاپیمای Solar Orbiter به ثبت رسیده است، آغازگر فصل جدیدی در علم خورشیدشناسی خواهد بود.»
با ادامه ماموریت این فضاپیما و افزایش زاویه مداری آن در سالهای آینده، انتظار میرود که دادهها و تصاویر بیشتری از قطبهای خورشید به زمین برسد. این اطلاعات میتوانند بهطور قابلت وجهی در درک بهتر رفتار خورشید و نحوه تأثیر آن بر زمین و سیستمهای بشری کمک کنند. در نهایت، این پیشرفتها میتوانند به طور مستقیم به حفاظت از فناوریهای حیاتی روی زمین و جلوگیری از بحرانهای فضایی کمک کنند.
