Polscy naukowcy będą obserwować plazmę kosmiczną

Komitet Programu Naukowego Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) zarekomendował wybór Plasma Observatory jako kolejnej misji w programie Voyage 2050 – podało Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN). Komitet obradował w czerwcu w Instituto Astrofísico de Canarias na Teneryfie.

Decyzja zostanie oficjalnie potwierdzona na listopadowym posiedzeniu komitetu, ale rekomendacja oznacza w praktyce zielone światło dla projektu, w którym bardzo dużą rolę ma odegrać Polska.

Misja ma odpowiedzieć na jedno z fundamentalnych pytań fizyki plazmy kosmicznej: jak przebiegają procesy energetyzacji plazmy i transportu energii w plazmie bliskiego otoczenia Ziemi. Plasma Observatory (PO) zbada, jak wiatr słoneczny, czyli strumień naładowanych cząstek wyrzucanych ze Słońca, oddziałuje z magnetosferą – magnetycznym „bąblem” chroniącym naszą planetę.

Wyniki badań pomogą zrozumieć zjawiska pogody kosmicznej, które wpływają np. na satelity, sieci energetyczne lub komunikację radiową, oraz procesy wokół innych gwiazd, w obszarach wybuchów supernowych i odległych galaktykach.

PO to konstelacja siedmiu identycznych statków kosmicznych. Satelity będą przemieszczać się po eliptycznej orbicie wokół równika Ziemi, w odległości od ok. 8 do ok. 17 promieni Ziemi (ok. 51000-108400 km). Orbitery będą przemierzać najważniejsze dla misji obszary magnetosfery. To m.in. strefa dzienna, gdzie wiatr słoneczny zderza się z polem magnetycznym Ziemi, oraz strefa nocna, gdzie pole magnetyczne zachowuje kształt zbliżony do dipola magnetycznego i występują prądy przepływające wzdłuż linii ziemskiego pola magnetycznego.

Badacze z Zakładu Fizyki Plazmy CBK PAN będą uczestniczyć w tworzeniu założeń misji, koncepcji metod pomiarowych i modeli opisujących struktury przestrzeni kosmicznej. Zespół polskich inżynierów i naukowców współtworzy również przyrządy naukowe dla Plasma Observatory i koordynuje prace całego systemu badawczego.

Każdy satelita misji jest wyposażony w dwa zestawy aparatów pomiarowych. BOX-P (Particles And Fields Instrument) to zestaw instrumentów połączonych z systemem pokładowym satelity, prowadzony przez CBK PAN pod kierownictwem prof. dr hab. Hanny Rothkaehl. Prof. Rothkaehl pełni rolę głównego naukowca tego instrumentu (ang. Instrument Lead Scientist, ILS).

BOX-W (Waves) jest zarządzany przez szwedzki Instytut Fizyki Kosmicznej w Uppsali (IRFU). CBK PAN dostarcza do BOX-W instrument EFI-ADA (Electric Field Instrument – Axial Dipole Antenna) oraz przygotowuje jego moduł zasilania i strukturę mechaniczną. ILS dla instrumentu EFI-ADA jest inż. Marek Morawski.

„Jest to dla nas niesamowita radość i zadowolenie. Spełniły się nasze marzenia, nad realizacją których pracowaliśmy przez ostatnie dziesięciolecia. Będzie to przełomowa misja, która pozwoli nam poznać nie tylko procesy zachodzące w Układzie Słonecznym, ale także zrozumieć i opisać podstawowe zasady fizyki, takie jak rekoneksja (zjawisko szybkiej zmiany układu linii pola magnetycznego – przyp. PAP). Jest to pierwszy krok na drodze do wielopunktowej i wieloinstrumentalnej diagnostyki środowiska kosmicznego” – skomentowała cytowana w komunikacie prof. Hanna Rothkaehl.

Plasma Observatory jest jednym z trzech projektów rozważanych przez ESA w ramach konkursu na siódmą misję klasy średniej (M7), obok M-Matisse (badania Marsa) i Theseus (badania źródeł promieniowania wysokoenergetycznego). Start misji zaplanowano na 2037 r.

Więcej informacji na stronie CBK PAN.