22ΟΣ ΑΙΩΝΑΣ
15/02/2020 08:13 EET

Αποστολή στον Ήλιο: O Γιάννης Ζουγανέλης, αστροφυσικός του ΕΟΔ, μας μιλά για το Solar Orbiter

Ο Έλληνας επιστήμονας που συμμετέχει σε μια από τις σημαντικότερες διαστημικές αποστολές στην ιστορία.

Γιάννης Ζουγανέλης
.

Η αποστολή Solar Orbiter του ΕΟΔ (ESA), σε συνεργασία με τη NASA, η οποία εκτοξεύτηκε προ ολίγων ημερών, θεωρείται ως μια από τις πλέον σημαντικές αποστολές στην ιστορία: Σκοπός του διαστημοπλοίου είναι να φωτογραφήσει τις αχαρτογράφητες περιοχές των πόλων του Ήλιου και να μελετήσει το περιβάλλον γύρω από το άστρο μας, παρέχοντας πολύτιμα στοιχεία σχετικά με την κατανόηση του αποκαλούμενου «διαστημικού καιρού». Αν και δεν είναι το πρώτο σκάφος που αναλαμβάνει μια αποστολή στον Ήλιο, είναι το πρώτο που θα «δει» τους πόλους του, χάρη στα τηλεσκόπια με τα οποία είναι εξοπλισμένο- κάτι που αναμένεται να δώσει ένα πραγματικό «ωκεανό» δεδομένων για τον Ήλιο, ειδικά σε συνδυασμό με τη δουλειά του διαστημοπλοίου Parker Solar Probe της NASA, που πραγματοποιεί ήδη τη δική του αποστολή.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

Εκτοξεύτηκε προς τον Ήλιο το διαστημόπλοιο Solar Orbiter

 

Η φιλόδοξη αποστολή έχει και ελληνικό «χρώμα», καθώς ο καταξιωμένος Έλληνας ηλιοφυσικός της ESA, Γιάννης Ζουγανέλης είναι ένας από τους τέσσερις επιστημονικούς υπευθύνους- συντονιστές της αποστολής (δύο από την ESA και δύο από τη ΝΑSΑ)- για την ακρίβεια, ο Έλληνας αναπληρωτής επιστημονικός υπεύθυνος της αποστολής είναι ένας από τους επιστήμονες που «συνοδεύουν» την αποστολή από τα «γεννοφάσκια» της, καθώς, όπως είπε στη HuffPost Greece, η πρώτη του επαφή με αυτήν ήταν το 2003 ως διδακτορικός φοιτητής στο Παρίσι: «Πήγα σε ένα συνέδριο στη Νίκαια της Γαλλίας και συμμετείχα σε μια πρώτη συνάντηση για τον δορυφόρο πριν ακόμα υιοθετηθεί το πρόγραμμα από την ESA και τη ΝΑSΑ. Τότε συζητούσαν το τι ακριβώς αποστολή θέλουν, πώς θα πάει κοντά στον Ήλιο, τι όργανα θέλουμε κλπ. Στη συνέχεια συμμετείχα σε διάφορα στάδια ως επίκουρος καθηγητής στο Παρίσι από το 2008 και κατόπιν όταν προσελήφθην στην ESA το 2014. Από τότε ασχολούμαι πλήρως με το Solar Orbiter».

 

ASSOCIATED PRESS

 

Αποστολή στον Ήλιο

Όπως σημειώνει ο κ. Ζουγανέλης, το Solar Orbiter δεν είναι το πρώτο σκάφος που θα μελετήσει τον Ήλιο, καθώς έχουν προηγηθεί σκάφη όπως το προαναφερθέν Parker Solar Probe και, παλαιότερα, τα Helios, Ulysses, SOHO και STEREO. Ωστόσο, όπως τονίζει, είναι το πρώτο με τηλεσκόπια που βγαίνει από την αποκαλούμενη εκλειπτική (τον «δίσκο» γύρω από τον Ήλιο, στον οποίο περιστρέφονται οι πλανήτες): «Το Ulysses δεν μπορούσε να δει τους πόλους, οπότε δεν έστελνε εικόνες, μα έστελνε μετρήσεις. Το ίδιο ισχύει και για το Parker Solar Probe, που πάει πιο κοντά στον Ήλιο, μα δεν έχει τηλεσκόπια. Αυτή είναι η μεγάλη μας διαφορά».

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: 

Ρεκόρ από το Parker Solar Probe της NASA: Πιο κοντά στον Ήλιο από οποιοδήποτε άλλο διαστημόπλοιο

Το ταχύτερο διαστημόπλοιο στην ιστορία αποκαλύπτει τα μυστικά του Ήλιου

Αποστολή του Solar Orbiter δεν είναι τόσο να κάνει πιο ακριβείς μετρήσεις για τον διαστημικό καιρό (ο οποίος καθορίζεται από τον ηλιακό άνεμο- ένα ρεύμα ενεργειακών σωματιδίων από τον Ήλιο και από τις αποκαλούμενες CME’s – coronal mass ejections, εκτοξεύσεις ή εκπομπές στεμματικής μάζας- και άλλα ηλιακά φαινόμενα), όσο να δώσει στοιχεία για την καλύτερη κατανόηση της λειτουργίας του Ήλιου, ώστε να είναι δυνατή η πρόβλεψη του διαστημικού καιρού, ο οποίος, σε περιπτώσεις ακραίων φαινομένων, μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στη Γη. «Αυτό που θέλουμε να κάνουμε εμείς είναι να δούμε πώς λειτουργεί ο Ήλιος- ο ηλιακός άνεμος, η ηλιακή δραστηριότητα, ο κύκλος των 11 ετών, οι ηλιακές εκλάμψεις, τα CME κ.α. Η αποστολή θα διαρκέσει σίγουρα επτά χρόνια και μπορεί να φτάσει μέχρι τα 10 εάν έχουμε χρηματοδότηση».

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

Γιάννης Ζουγανέλης: Διευρύνεται ο ρόλος της Ελλάδας στο διάστημα

Οι Έλληνες «κατακτητές» του Ήλιου

Όπως αναφέρει ο Έλληνας επιστήμονας, η αποστολή βαίνει καλώς, με δοκιμές στα όργανα να είναι ήδη σε εξέλιξη, και να αναμένεται να ολοκληρωθούν για το σύνολό τους κατά τα τέλη του Μαΐου. Στα μέσα του Μαΐου αναμένεται να αρχίσουν οι παρατηρήσεις από τα 4 από τα 10 όργανα. «Αυτά τα 4 όργανα δεν είναι τηλεσκόπια- τα άλλα 6 είναι, και θα αρχίσουν να λειτουργούν επίσημα τον Νοέμβριο του 2021. Οι πρώτοι μας στόχοι θα είναι παρόμοιοι με αυτούς του Parker Solar Probe και του Ulysses, δηλαδή να μελετήσουμε τα χαρακτηριστικά του ηλιακού ανέμου καθώς το σκάφος κινείται από τη Γη προς τον Ήλιο. Ήδη από τον Ιούνιο θα πάμε απευθείας στη μισή αστρονομική μονάδα (AU- μια αστρονομική μονάδα αντιστοιχεί στην απόσταση της Γης από τον Ήλιο, δηλαδή στα 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα), οπότε τότε θα βρισκόμαστε σε απόσταση 75 εκατ. χλμ από τον Ήλιο».

 

Γιάννης Ζουγανέλης
.

 

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

Τηλεσκόπιο φέρνει για πρώτη φορά στο φως μια μοναδική εικόνα από την επιφάνεια του ήλιου

Οπότε, συνοψίζοντας τους στόχους της αποστολής, ο κ Ζουγανέλης τους παραθέτει ως εξής: «Είναι η πρώτη φορά που θα δούμε τους πόλους και θα είναι η πρώτη φορά που θα έχουμε εικόνες και βίντεο του Ήλιου από τόσο κοντά . Σε αυτό το πλαίσιο, θα επιχειρήσουμε να απαντήσουμε σε 4 μεγάλα επιστημονικά ερωτήματα: α) Πώς επιταχύνεται και από πού προέρχεται ο ηλιακός άνεμος β) Πώς λειτουργούν οι ηλιακές εκρήξεις (CME και ηλιακές εκλάμψεις) γ) Πώς επιταχύνονται τα σωματίδια σε πολύ μεγάλες ενέργειες. δ) Πώς είναι η εσωτερική δομή του Ήλιου και πώς λειτουργεί η ηλιακή δραστηριότητα με τον 11ετή κύκλο».

Όπως τονίζει ο ηλιοφυσικός της ESA, η συμμετοχή του ίδιου δεν είναι η μόνη ελληνική στο φιλόδοξο εγχείρημα, καθώς υπάρχουν πολλοί Έλληνες επιστήμονες που συνέβαλαν, δουλεύοντας πάνω στα όργανα του Solar Orbiter τόσο από την Ελλάδα- Αθήνα, Θεσσαλονίκη και Ιωάννινα- όσο και από άλλες χώρες. «Συνερευνητές, co-investigators, έχουμε πάνω από 1.000 για όλα τα 10 όργανα από όλο τον κόσμο. Είναι αρκετά σημαντική η συνεισφορά των Ελλήνων, γιατί τώρα που θα αρχίσουν να έρχονται τα δεδομένα πρέπει να υπάρχουν ερευνητές που θα τα μελετήσουν. Αυτός είναι και ένας από τους ρόλους μου: Να διαβεβαιώσουμε πως η αποστολή και τα αποτελέσματα θα αξιοποιηθούν όσο γίνεται περισσότερο».

 

Barcroft Media via Getty Images

 

Ταξίδι με βαρυτικές «σφεντόνες»

Δεδομένου ότι το Solar Orbiter ταξιδεύει πάνω από την εκλειπτική, χρειάζεται να χρησιμοποιήσει τις βαρύτητες πλανητών ως «σφεντόνες» (slingshots) για να . Όπως εξηγεί ο κ. Ζουγανέλης, τα «slingshots» θα χρησιμεύσουν για να μπορέσει το σκάφος να πλησιάσει τον Ήλιο και να βγει από την εκλειπτική: «Όταν ο δορυφόρος φεύγει, φεύγει με την ταχύτητα της Γης, οπότε είναι πολύ δύσκολο να βγούμε από την εκλειπτική με καύσιμα. Χρειαζόμαστε πλανήτες για να μας δώσουν ορμή μέσω της βαρύτητας προκειμένου να κινηθούμε κάθετα στην εκλειπτική. Αυτό γίνεται σιγά σιγά: Θα περάσουμε πέντε φορές από την Αφροδίτη και δύο από τη Γη. Θα φτάσουμε μέχρι 33 μοίρες από το επίπεδο της εκλειπτικής οπότε δεν θα περάσουμε πάνω από τους πόλους του Ήλιου αλλά θα έχουμε πλήρη οπτική επαφή μαζί τους».

Εξερευνώντας τους ηλιακούς πόλους

Τι αναμένεται να δει το σκάφος στους πόλους του Ήλιου; «Μακάρι να ξέραμε. Ξέρουμε ότι η επιφάνειά τους θα είναι πιθανώς σαν την επιφάνεια του Ήλιου στο σύνολό του. Δεν νομίζω να δούμε κάτι πολύ διαφορετικό. Αλλά το μαγνητικό πεδίο στους πόλους θα είναι διαφορετικό σε σχέση με την υπόλοιπη επιφάνεια. Θέλουμε να δούμε τις λεπτομέρειές του. Το μαγνητικό πεδίο εκεί είναι πολύ σημαντικό για να κατανοήσουμε το εσωτερικό του Ήλιου και τα στρώματα κάτω από την επιφάνεια. Αυτά είναι σημαντικά για να μπορέσουμε να καταλάβουμε πώς δημιουργείται το μαγνητικό πεδίο όλου του ήλιου- και αυτό με τη σειρά του είναι σημαντικό για να κατανοήσουμε την ηλιακή δραστηριότητα, η οποία περιλαμβάνει τον 11ετή κύκλο της εναλλαγής των μαγνητικών πόλων του ήλιου».

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

Ελλάδα και Διάστημα: Πώς θα έπρεπε να στηθεί το Εθνικό Κέντρο Διαστημικών Εφαρμογών

Όπως σημειώνει ο κ. Ζουγανέλης, ητροχιά του σκάφους θα είναι ελλειπτική, με το Solar Orbiter να πλησιάζει τον Ήλιο, να επιστρέφει κοντά στη Γη, μετά να πάει πάλι κοντά στον Ήλιο κ.ο.κ. «Η τροχιά του δορυφόρου θα διαρκεί 6 μήνες, πλησιάζοντας όλο και περισσότερο τον Ήλιο και στο αποήλιο (απόγειό) της θα βρίσκεται κοντά στη μία αστρονομική μονάδα. To κοντινότερο που θα πλησιάσουμε θα είναι 0,28 αστρονομικές μονάδες-42 εκατ. χλμ από τον ήλιο-, δηλαδή εσωτερικά από την τροχιά του Ερμή.

Τα «μάτια» του Solar Orbiter

Όπως γίνεται εύκολα αντιληπτό, ένα σκάφος που προορίζεται να πλησιάσει τον Ήλιο τόσο κοντά οφείλει να είναι αν μη τι άλλο ανθεκτικό. Σε αυτό το πλαίσιο, διαθέτει μια θερμική ασπίδα η οποία κατασκευάστηκε ειδικά για αυτό με ειδικά υλικά- κυρίως από τιτάνιο. Ωστόσο, όπως σημειώνει ο κ. Ζουγανέλης, στην πραγματικότητα δεν πρόκειται απλά για μια επικάλυψη, αλλά για ένα «σάντουϊτς» από διάφορα στρώματα υλικών, τα οποία απορροφούν τη θερμότητα του ήλιου και την αποβάλλουν από το πλάι της ασπίδας ώστε να μη μπορεί να περάσει στο πίσω μέρος όπου βρίσκονται τα όργανα.

 

ASSOCIATED PRESS

 

«Υπάρχουν όργανα που θα αρχίσουν να λειτουργούν στα μέσα του Μαΐου, που βρίσκονται πίσω από την ασπίδα. Αυτά δεν θα δουν ποτέ τον Ήλιο- δεν χρειάζεται, καθώς μετρούν τι γίνεται γύρω από το σκάφος, οπότε βρίσκονται στη σκιά και στο κρύο. Από την άλλη, τα τηλεσκόπια που μας ενδιαφέρουν για να δούμε τον Ήλιο βρίσκονται και αυτά πίσω από την ασπίδα, μα υπάρχουν ειδικές τρύπες στην ασπίδα με ειδικές μικρές θυρίδες που μπορούν να ανοίγουν. Αυτός είναι ο λόγος που το Solar Probe της NASA δεν έχει τηλεσκόπια, καθώς πάει πολύ πιο κοντά , οπότε αν άνοιγαν τρύπες θα έλιωναν όλα. Και για αυτόν τον λόγο έχουμε δύο αποστολές. Μπορούμε να προγραμματίσουμε ταυτόχρονες παρατηρήσεις με τη NASA και θα το κάνουμε. Τα δύο σκάφη αλληλοσυμπληρώνονται. Εμείς θα βρισκόμαστε πιο πίσω, θα κοιτάμε και θα βλέπουμε πχ αν υπάρχει μια έκρηξη, οπότε το σκάφος της NASA θα κάνει τις κατάλληλες μετρήσεις».

Το κόστος της αποστολής υπολογίζεται πως ανέρχεται τα 1,5 δισεκατομμύρια ευρώ, ποσό που καλύπτει το χρονικό διάστημα από το 2009 που άρχισε να κατασκευάζεται το σκάφος και τα όργανά του μέχρι το τέλος του 2026- διάστημα που καλύπτει την επίσημη διάρκεια λειτουργίας του Solar Orbiter.