Nowy czujnik plazmy wiatru słonecznego SWiPS pomoże śledzić pogodę kosmiczną
Czujnik plazmy wiatru słonecznego SWiPS (Solar Wind Plasma Sensor), został umieszczony na satelicie Space Weather Follow On-Lagrange 1 (SWFO-L1) przeznaczonym do śledzenia pogody kosmicznej.
Czujnik SWiPS
.Jak tłumaczą naukowcy z Southwest Research Institute, SWiPS będzie mierzył właściwości jonów pochodzących ze Słońca, w tym bardzo szybkich jonów związanych z koronalnymi wyrzutami masy, które oddziałują ze środowiskiem magnetycznym Ziemi.
Satelita Space Weather Follow On-Lagrange 1 (SWFO-L1), należący do National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), będzie krążył wokół Słońca w odległości około miliona mil od Ziemi, w miejscu znanym jako punkt Lagrange’a (L1). Pojazd będzie zdalnie obrazować Słońce i wykonywać lokalne pomiary wiatru słonecznego, wysokoenergetycznych cząstek i międzyplanetarnego pola magnetycznego. Badacze z Southwest Research Institute nie tylko opracowali SWiPS, ale także będzie wspierał operacje i analizę danych w celu zapewnienia wcześniejszego ostrzegania o zjawiskach pogody kosmicznej. Mogą one mieć wpływ na technologie takie jak GPS i sieci energetyczne, a także na bezpieczeństwo astronautów, którzy mogą być narażeni na wysokie poziomy promieniowania.
„Zamieszczenie SWiPS na satelicie SWFO-L1 to kulminacja czterech lat ciężkiej pracy. Pomiary wykonane przez urządzenie zapewnią wczesne ostrzeganie w czasie rzeczywistym o zjawiskach pogody kosmicznej, zanim dotrą one do środowiska w pobliżu Ziemi” – mówi Robert Ebert z Southwest Research Institute.
Fot. Southwest Research Institute
Badanie pogody kosmicznej
.SWiPS został pomyślnie zintegrowany ze statkiem kosmicznym SWFO-L1, który obecnie przechodzi testy środowiskowe. Pomiary prędkości, gęstości i temperatury jonów wiatru słonecznego dostarczane przez czujnik, wraz z informacjami z magnetometru SWFO-L1, również zbudowanego przez SwRI, pozwolą NOAA przewidzieć nasilenie burz geomagnetycznych.
„Konstrukcja czujnika SWiPS opiera się na czujniku jonów i elektronów, który był używany w misji kometarnej ESA Rosetta. Niewielka konstrukcja, niskie wymagania dotyczące zasobów i zaawansowana produkcja danych sprawiają, że instrument ten jest optymalny dla SWFO-L1 i innych podobnych misji” – podkreśla Prachet Mokashi z Southwest Research Institute.
Instrumenty do pomiaru plazmy kosmicznej służą do wykrywania rozrzedzonego zjonizowanego gazu wypełniającego bezpośrednie środowisko kosmiczne Ziemi i innych ciał Układu Słonecznego, a także przestrzeń międzyplanetarną.
NASA, która zarządza misją dla NOAA, planuje wystrzelić SWFO-L1 w 2025 roku w ramach wspólnego startu z misją Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) na rakiecie nośnej SpaceX. Southwest Research Institute odgrywa również kluczową rolę w tej misji, zarządzając ładunkiem i dostarczając instrument naukowy, który pomoże analizować i mapować cząstki przepływające z krawędzi przestrzeni międzygwiezdnej i pomoże zrozumieć ich przyspieszenie w pobliżu Ziemi.
Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy
.Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.
„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.
„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.
„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.
„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy„.
Oprac. EG
