Surya Namaskaar: Μια τολμηρή διαστημική αποστολή στοχεύει να σταματήσει την απειλή που προέρχεται από τον Ήλιο

31 Αυγούστου 2023 
Surya Namaskaar: Μια τολμηρή διαστημική αποστολή στοχεύει να σταματήσει την απειλή που προέρχεται από τον Ήλιο
Το ινδικό Aditya L-1 θα στέλνει πίσω 1440 εικόνες την ημέρα για να προβλέψει ηλιακές εκλάμψεις, εκτοξεύσεις μάζας κορωνοϊού και γεωμαγνητικές καταιγίδες – όπως αυτές μετέτρεψαν 40 δορυφόρους Starlink του Έλον Μασκ σε βολίδες πέρυσι

Δέκα ημέρες μετά την ιστορική προσγείωση του Vikram στην περιοχή του νότιου πόλου της Σελήνης, οι Ινδοί διαστημικοί επιστήμονες θα φτάσουν στον Ήλιο, κυριολεκτικά.

Το Σάββατο 2 Σεπτεμβρίου, ένα διαστημικό σκάφος του Ινδικού Οργανισμού Διαστημικής Έρευνας (ISRO) θα ξεκινήσει ένα ταξίδι 1,5 εκατομμυρίου χιλιομέτρων για να μεταδώσει στο σπίτι ένα τεράστιο αριθμό λεπτομερειών για τις δραστηριότητες του Ήλιου.

Το Aditya L-1 (Aditya είναι σανσκριτικά για τον Ήλιο), με επτά επιστημονικά ωφέλιμα φορτία, θα ταξιδεύει για τέσσερις μήνες για να φτάσει στο λεγόμενο σημείο Lagrangian (L1) – που πήρε το όνομά του από τον Ιταλό αστρονόμο και μαθηματικό Joseph Louis Lagrange – περίπου το 1% του την απόσταση μεταξύ Ήλιου και Γης.

Σύμφωνα με το ISRO, τα ωφέλιμα φορτία Aditya L-1 αναμένεται να παρέχουν κρίσιμες πληροφορίες για την κατανόηση των προβλημάτων του ηλιακού φαινομένου, όπως η θέρμανση του εξώτατου στρώματος της ατμόσφαιρας του Ήλιου, της κορώνας. η εκτόξευση μαγνητικού πεδίου και πλάσματος από το στέμμα, που τεχνικά ονομάζεται εξώθηση μάζας στέμματος (CME). ηλιακές εκλάμψεις και δραστηριότητα πριν από την έκρηξη και τα χαρακτηριστικά τους· διαστημική δυναμική καιρού? η μελέτη της διάδοσης σωματιδίων και πεδίων στον χώρο μεταξύ των πλανητών.
Τα δεδομένα για τέτοια φαινόμενα θα βοηθήσουν με διάφορους τρόπους. Οι ηλιακές εκλάμψεις έχουν αντίκτυπο στο φαινόμενο Ελ Νίνιο που θερμαίνει τους ωκεανούς της Γης, που καθορίζουν τον παγκόσμιο καιρό. Ηλιακές εκλάμψεις προκάλεσαν μπλακ άουτ στη Ρωσία, και μια από τις μεγαλύτερες συνόδευσε ένα CME το 1989, σκοτεινός ολόκληρη την επαρχία του Κεμπέκ του Καναδά, για 12 ώρες. Το Γεγονός Carrington του 1859 ήταν μια από τις ισχυρότερες ηλιακές εκλάμψεις που καταγράφηκαν, απελευθερώνοντας ενέργεια όσο δέκα δισεκατομμύρια μεγατόνοι εκρήξεις TNT. Οι τηλεγραφείς εκείνη την εποχή ένιωσαν ακόμη και ηλεκτροπληξία όταν πληκτρολογούσαν τηλεγραφήματα.
Αυτό που είναι κρυφό είναι ότι τα δεδομένα που εκπέμπονται από αυτόν τον ηλιακό ανιχνευτή θα βοηθήσουν την IAF να εκπαιδεύσει τους πιλότους της ως μέρος του σχεδίου να αυξήσει ένα σώμα αστροναυτών σύμφωνα με αυτό της NASA. Τα δεδομένα θα χρησιμοποιηθούν σίγουρα για πιλότους που εκπαιδεύονται για το πρώτο πρόγραμμα ανθρώπινης διαστημικής πτήσης της Ινδίας, το Gaganyaan.

Περίπου την ώρα της προσγείωσης του Vikram στις 23 Αυγούστου από τη σεληνιακή αποστολή Chandrayaan-3, η πρώτη παρτίδα αξιωματικών της IAF έλαβε λεπτομερή ενημέρωση για όλες τις πτυχές που αφορούν τον καιρό στο διάστημα, την ηλιακή δραστηριότητα και το ταξίδι στο διάστημα από καθηγητές του Τμήμα Μηχανικής Αεροδιαστημικής, Ινδικό Ινστιτούτο Επιστημών (IISc), Μπανγκαλόρ. Αργότερα, οι αξιωματικοί εισήλθαν σε πολλές εγκαταστάσεις του Οργανισμού Αμυντικής Έρευνας και Ανάπτυξης (DRDO) στο Μπανγκαλόρ.

Σε συνεργασία με την IAF, η ISRO έχει ήδη επιλέξει τέσσερις πιλότους δοκιμών άσων για το έργο Gaganyaan. Αν και αυτή η παρθενική πτήση, με έναν Ινδό αστροναύτη επί του σκάφους, θα μπορούσε να εκραγεί σε μερικά χρόνια (υστερούσε από το χρονοδιάγραμμα καθώς όλες οι δοκιμές και οι λειτουργίες σταμάτησαν κατά τη διάρκεια της πανδημίας), αυτοί οι πιλότοι εκπαιδεύτηκαν στη Ρωσία, αλλά τώρα ζουν σε προστατευόμενη πανεπιστημιούπολη του ISRO. Τα ονόματά τους, υπό κάλυψη για τρία χρόνια, θα ανακοινωθούν σύντομα από κοινού από τον Ρώσο Πρόεδρο Βλαντιμίρ Πούτιν και τον Ινδό πρωθυπουργό Ναρέντρα Μόντι, ανέφεραν πηγές στο ISRO.
Μελετώντας τον ήλιο
Ο ίδιος ο ανιχνευτής Aditya L-1 καθυστέρησε πολύ στην επαναδιαμόρφωσή του για να τον τροποποιήσει από μια απλή επιστημονική αποστολή σε πολύ περισσότερες. Πηγές είπαν ότι ο επανασχεδιασμός θα επιτρέψει τώρα την επισήμανση ειδοποιήσεων για ηλιακές εκλάμψεις και εκτίναξη μάζας κορωνοϊού (CME) και αλλαγές στον διαστημικό καιρό – για να βοηθήσει το ISRO να τερματίσει τις λειτουργίες δορυφόρων που ενδέχεται να επηρεαστούν από τέτοια δραστηριότητα.

«Βασιζόμασταν σε δεδομένα που μοιράζονταν οι δορυφόροι των Ηνωμένων Πολιτειών (Geostationary Operational Environment Satellites ή σειρά GOES) και εκείνων της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA)», ανέφεραν πηγές. «Αυτή η αποστολή δεν αφορά μόνο μελέτες του Ήλιου αλλά και για την επίτευξη αυτοδυναμίας στην προστασία των δορυφόρων μας, των τηλεπικοινωνιακών και των βοηθημάτων πλοήγησης των αεροπορικών εταιρειών. Θα μοιραστούμε τα δεδομένα του Aditya L-1 (συμπεριλαμβανομένων 1.440 εικόνων την ημέρα). Ακόμα, το πιο σημαντικό, τα περιουσιακά μας στοιχεία στο διάστημα πρέπει να είναι διαθέσιμα στην IAF χωρίς διακοπή».

Η σημασία της παρακολούθησης της ηλιακής επιφανειακής δραστηριότητας μπορεί να μετρηθεί από διάφορα γεγονότα που έχουν επηρεάσει τη Γη. Για παράδειγμα, δύο ημέρες την πρώτη εβδομάδα του Αυγούστου, τα σήματα ραδιοφώνου και πλοήγησης διακόπηκαν στη Βόρεια Αμερική και τον Καναδά από δύο ισχυρές ηλιακές εκλάμψεις. Και οι δύο εκλάμψεις που έπληξαν τη Βόρεια Αμερική και τον Καναδά ήταν της κατηγορίας Χ, των πιο εντατικών τύπων ηλιακών εκλάμψεων.
Απειλές για δορυφόρους
Όπως η ένταση των σεισμών, οι ηλιακές εκλάμψεις βαθμολογούνται με βάση μια κλίμακα πέντε βαθμών (όπως ακριβώς η κλίμακα Ρίχτερ) και αναπτύχθηκαν από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA) των Ηνωμένων Πολιτειών. Η ταξινόμησή τους εξαρτάται από την ένταση των ακτίνων Χ που εκπέμπονται.
Μια ηλιακή έκρηξη τον Οκτώβριο του 2021 εντοπίστηκε ταυτόχρονα στη Γη, τη Σελήνη και τον Άρη. Είναι ενδιαφέρον ότι η πρώτη στο είδος του ανακάλυψη ενός CME σε τρεις διαφορετικούς κόσμους έγινε όταν η Γη και ο Κόκκινος Πλανήτης βρίσκονταν σε αντίθετες πλευρές του Ήλιου με ένα χάσμα 250 εκατομμυρίων χιλιομέτρων μεταξύ τους.
Και η ηλιακή έκρηξη του 1989 πυροδότησε μια γεωμαγνητική καταιγίδα στη Γη, με αποτέλεσμα το βόρειο σέλας, ή το βόρειο σέλας, που μπορούσε να δει κανείς τόσο νότια όσο η Φλόριντα και η Κούβα.
Οι ηλιακές εκλάμψεις τείνουν να προέρχονται από περιοχές της ηλιακής επιφάνειας που περιέχουν ηλιακές κηλίδες – πιο σκοτεινά, ψυχρότερα τμήματα της ηλιακής επιφάνειας όπου τα μαγνητικά πεδία είναι ισχυρά. Ως εκ τούτου, ο αριθμός των ηλιακών κηλίδων μπορεί να υποδεικνύει την πιθανότητα έκρηξης ηλιακής έκλαμψης. Ταξιδεύοντας με την ταχύτητα του φωτός, τα φωτόνια από αυτές τις εκλάμψεις φτάνουν στη Γη σε οκτώ λεπτά. Καθώς η ακτινοβολία από τις εκλάμψεις αλληλεπιδρά με σωματίδια στην ιονόσφαιρα της Γης (την περιοχή της ατμόσφαιρας σε υψόμετρα μεταξύ 80 και 650 χιλιομέτρων), τα υπερφορτίζει. Αυτές οι αλλαγές στη συνέχεια επηρεάζουν τα ραδιοφωνικά και δορυφορικά σήματα που διέρχονται από αυτήν την περιοχή.
Η έκλαμψη πυροδοτεί ένα CME, το οποίο είναι η απελευθέρωση ενός πλάσματος που αποτελείται από φορτισμένα σωματίδια και μια μεγάλη ποσότητα μαγνητικού πεδίου που κινείται με μεγάλη ταχύτητα στο περιβάλλον του ηλιακού συστήματος. Αυτή η εκτόξευση πλάσματος μπορεί να ταξιδέψει εκατοντάδες εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο.
Οι CME που έπληξαν τη Γη, από την άλλη πλευρά, πυροδοτούν ένα διαφορετικό φαινόμενο – γνωστό ως γεωμαγνητικές καταιγίδες. Η γεωμαγνητική καταιγίδα τον Φεβρουάριο του 2022 προκάλεσε 40 διαδικτυακούς δορυφόρους Starlink που ανήκαν στην εταιρεία του Έλον Μασκ και εκτοξεύτηκαν την προηγούμενη μέρα, να αποτύχουν να φτάσουν σε τροχιά και να πέσουν πίσω στη Γη ως βολίδες. Η αυξημένη ροή φορτισμένων σωματιδίων αύξησε την πυκνότητα της ανώτερης ατμόσφαιρας της Γης. Ως αποτέλεσμα, οι δορυφόροι δεν μπορούσαν να φτάσουν στην πραγματική τους τροχιά και τελικά έπεσαν πίσω στη Γη.
Οι γεωμαγνητικές καταιγίδες παράγουν όμορφες οθόνες σέλας, αλλά μπορούν επίσης να προκαλέσουν προβλήματα στους χειριστές δορυφόρων καθώς διογκώνουν την ατμόσφαιρα της Γης. Στις πιο σοβαρές περιπτώσεις, οι γεωμαγνητικές καταιγίδες μπορούν να καταστρέψουν τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας και τα δίκτυα τηλεπικοινωνιών. Οι γεωμαγνητικές καταιγίδες κάποτε έκαψαν αρκετούς ηλεκτρικούς μετασχηματιστές στον Καναδά, προκαλώντας διακοπές ρεύματος το 1989 σε όλο το Κεμπέκ, τον Καναδά και τη Σουηδία.
Ζωτικός ανιχνευτής
Αρχικά, ο ηλιακός ανιχνευτής σχεδιάστηκε με έναν απλό ηλιακό στεφανογράφο από το Ινδικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής (IIA), Bengaluru, για επιστημονικές μελέτες από ένα σημείο (L-1) όπου ο δίσκος του Ήλιου θα ήταν ορατός χωρίς έκλειψη ή άλλες αποκρύψεις. Αργότερα, το Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) και το ISRO πρόσθεσαν περισσότερα μέσα για να λάβουν τον συνολικό αριθμό των επτά. Το IIA έπαιξε κρίσιμο ρόλο στο σχεδιασμό, την ενσωμάτωση, τη δοκιμή και τη βαθμονόμηση του υλικού, λέει ο πρώην διευθυντής Dr P Sreekumar, ο οποίος έπαιξε ζωτικό ρόλο σε αποστολές όπως Chandrayaan-I, ASTROSAT και Mars Orbiter Mission (MOM) κατά τη διάρκεια της θητείας του στο ISRO. .
Είπε ότι ενώ τα επίγεια περιουσιακά στοιχεία της Ινδίας είναι ασφαλή από τις εκλάμψεις, τα φορτισμένα σωματίδια που αποτελούν μέρος των μαζικών εκτοξεύσεων τεράστιων διαστάσεων αποτελούν κίνδυνο για τους δορυφόρους και τις μελλοντικές πτήσεις με πλήρωμα. Ο ανιχνευτής θα παρείχε ειδοποιήσεις τουλάχιστον 30 λεπτά νωρίτερα σχετικά με τις αλλαγές του διαστημικού καιρού. Αυτή η είσοδος θα βοηθούσε πάρα πολύ κατά τη διάρκεια της κάλυψης του πλάσματος.

Σχετικά με την επιστημονική συνιστώσα αυτής της αποστολής, ο Δρ Krishnaswamy Kasurirangan, πρώην πρόεδρος της ISRO, είπε:
«Το Aditya LI είναι ένα από τα μοναδικά διαστημόπλοια που έχουν σχεδιαστεί για να μελετούν και τα τρία στρώματα του Ήλιου. Θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε την ηλιακή φυσική όπως ποτέ πριν. Η καλύτερη γνώση του Ήλιου είναι κεντρικής σημασίας για την ύπαρξη κάποιου στη Γη. Όσο καλύτερα κατανοούμε την ηλιακή δραστηριότητα, τόσο ασφαλέστερα είναι τα επίγεια περιουσιακά στοιχεία σε τομείς όπως οι τηλεπικοινωνίες, η ηλεκτρική ενέργεια και η αεροπορία».
Στρατιωτική εφαρμογή
Ο ανιχνευτής Aditya L-1 θα υποστηρίξει επίσης τις επιχειρήσεις της IAF εκτός από την προστασία των διαστημικών περιουσιακών στοιχείων της χώρας, αξίας άνω των 60.000 crores Rs, λένε πηγές του ISRO. Η εκτόξευσή του συμπίπτει με την έναρξη της πρώτης εκπαιδευτικής ενότητας αεροδιαστημικής εκπαίδευσης της IAF για την εξοικείωση υψηλόβαθμων αξιωματικών σχετικά με τη χρήση δορυφόρων για δικτυοκεντρικό πόλεμο και την υποστήριξή τους στην επικοινωνία και την πλοήγηση.
Οι πηγές ανέφεραν ότι η IAF ήταν πρόθυμη να αποτρέψει μια κατάσταση που προέκυψε κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης Kargil, όταν ορισμένα έθνη δεν παρείχαν δορυφορικές εικόνες για τη θέση των στρατευμάτων του πακιστανικού στρατού, με αποτέλεσμα μεγάλο αριθμό θανάτων μεταξύ των ινδικών ενόπλων δυνάμεων. «Είναι καλύτερο να έχουμε το δικό μας παρατηρητήριο έγκαιρης προειδοποίησης κοντά στον Ήλιο, το οποίο θα στέλνει ειδοποιήσεις για να διασφαλίσει ότι κανένας από τους δορυφόρους μας δεν θα υποστεί σοβαρή ζημιά», πρόσθεσαν πηγές.

Η νέα εκπαιδευτική ενότητα της IAF θα βοηθήσει στην ενίσχυση της έννοιας του δικτυοκεντρικού πολέμου με όλες τις κρυπτογραφημένες ειδοποιήσεις επικοινωνίας και τηλεδιοίκησης για μοίρες που χειρίζονται πυραύλους, μαχητικά αεροσκάφη και ελικόπτερα που δρομολογούνται μέσω δορυφόρων.

Ο δικτυοκεντρικός πόλεμος θα απέτρεπε το μπλοκάρισμα αυτών των στρατηγικών συνδέσεων επικοινωνίας από τα εχθρικά έθνη σε περίπτωση πολέμου.

Ο πρώην διευθυντής του Δορυφορικού Κέντρου Prof UR Rao, Bengaluru, Δρ Mylswami Annadurai, ο οποίος υπηρέτησε ως διευθυντής προγράμματος του Aditya L-1, είπε ότι η ISRO θα είναι σε θέση να αυξήσει τα πλεονεκτήματά της στο διάστημα χάρη στην αυτοδυναμία που μπορεί να επιτευχθεί μέσω αυτού του ηλιακού καθετήρα.
«Μπορούμε να απενεργοποιήσουμε τους δορυφόρους ή να καθυστερήσουμε τους ελιγμούς με βάση ειδοποιήσεις και 24ωρα δεδομένα που παρέχονται από το Aditya L-1. Τα επίπεδα εμπιστοσύνης των συναδέλφων μας είναι πολύ υψηλά για την επίτευξη του σημείου Lagrangian. Στα 1,5 εκατομμύριο χλμ., θα είναι η δεύτερη υψηλότερη απόσταση αφού η MoM πέτυχε την καθορισμένη τροχιά γύρω από τον Άρη το 2014», πρόσθεσε.
Ο επόμενος πλανήτης της ISRO είναι η Αφροδίτη. Είναι πιθανό να προηγηθεί η πτήση με πλήρωμα Gaganyaan, ανάλογα με την ασφάλεια του πυραύλου, GSLV-Mk III.
άρθρο
Από τον BR Srikanth , έναν βετεράνο δημοσιογράφο με έδρα τη Βεγγαλούρου που κάνει ρεπορτάζ για το διάστημα και την άμυνα