SOHO: 태양을 염탐하다

예술가

SOHO 우주선에 대한 예술가의 인상. (이미지 제공: NASA/ESA/Alex Lutkus)



SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)는 태양 활동을 주시하는 위성입니다. NASA와 유럽우주국(European Space Agency)의 합동 임무로 20년 이상 운영되고 있습니다.



태양의 활동을 관찰하는 동안 SOHO는 태양이 작동하는 방식에 대한 몇 가지 발견을 했습니다. ESA에 따르면 주요 발견에는 태양의 가시 표면 아래에서 복잡한 가스 흐름을 찾는 것과 자기장의 빈번한 변화를 추적하는 것이 포함됩니다.

연구원들은 1998년 6월 정기 자이로스코프 보정 후 우주선을 발사한 지 3년도 채 되지 않아 거의 잃어버릴 뻔했습니다. SOHO는 지구로부터 통신을 수신하는 잘못된 위치에 있었고 명령에 응답하지 않았습니다.



회복하는 데 약 3개월이 걸렸고 그 결과 우주선은 자이로스코프 2개를 잃었다. 그런 다음 SOHO의 마지막 자이로스코프가 실패하여 임무 관리자는 SOHO를 안정적으로 유지하는 새로운 방법을 개발해야 했습니다.

SOHO는 혜성 발견을 위한 도구이기도 하지만 그렇게 하도록 설계되지는 않았습니다. 2012년 11월 기준으로 위성은 약 2,400개의 혜성을 발견했으며, 평균적으로 새로운 혜성은 약 2.6일에 한 번 발견되었습니다. 이러한 혜성 중 다수는 SOHO 웹사이트에서 이미지를 다운로드하는 아마추어 천문학자들에 의해 발견되었습니다.

ESA/NASA



ESA/NASA의 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)는 2015년 12월에 20주년을 맞았습니다. 2002년의 두 이미지로 구성된 이 이미지는 거대한 코로나 질량 방출을 보여주며 SOHO 웹사이트 방문자가 SOHO 생일 수상자로 선정했습니다. 이미지 콘테스트.(이미지 제공: ESA/NASA/SOHO)

태양을 장기적으로 바라볼 때

태양의 에너지는 지구인을 살게 하지만 그 안전에는 대가가 따릅니다. 태양은 - 비록 천체의 기준으로 볼 때 상대적으로 안정적인 별이지만 - 활동적인 가스 덩어리입니다. 태양 표면의 분출은 종종 지구를 향해 흐릅니다.

가벼운 분출은 오로라를 일으키다 , 그리고 더 격렬한 분출은 위성 통신 전력망. 한 가지 악명 높은 예는 1989년 퀘벡에서 발생한 대규모 정전으로, 태양 폭발 이후에 발생했습니다.



ESA는 NASA 및 여러 연구 기관과 협력하여 항상 태양을 주시할 수 있는 우주선을 발사하는 데 관심이 있었습니다. 목표는 '우주 날씨'를 더 잘 예측하고 태양이 어떻게 작용하는지 더 많이 이해하는 것이었습니다.

과학자들은 12억 7,000만 달러의 SOHO를 궤도에 놓을 것입니다. 라그랑주 L1 포인트 — 태양과 지구의 중력이 서로 균형을 이루는 우주 공간.

SOHO는 1995년 12월 2일 케이프 커내버럴에서 Atlas II 로켓을 타고 발사했습니다. 발사 약 2시간 후, 로켓의 상부는 SOHO를 전송 궤도에 진입시켰다. 위성이 지구에서 약 932,000마일(150만 킬로미터) 떨어진 목적지에 도달하는 데 4개월이 걸렸습니다.

SOHO는 운영 첫 몇 주 동안 흥미로운 광경을 목격했습니다. SOHO는 태양 흑점 활동 주기의 조용한 시간에 발사되었지만 우주선은 1996년 봄에 태양에서 방출되는 방출 제트를 발견했습니다.

ESA는 'SOHO의 과학자들은 태양이 11년 활동 주기 중 가장 조용한 단계에 있기 때문에 매일 일어나는 활발한 활동에 깊은 인상을 받았습니다. 1996년 5월 언론 업데이트 .

'지상 관측소에 [태양]은 지금 매우 잔잔한 것처럼 보입니다. SOHO의 성능에 대한 초기 징후는 태양을 바라보는 우주선의 창조를 충분히 정당화합니다.'

SOHO의 '참담한' 손실

1998년 6월, SOHO는 확장 임무를 막 시작하고 있었습니다. 심사위원단의 말 , '비참한 일련의 사건'으로 인해 관제사는 일상적인 자이로스코프 보정 후 우주선을 추적하지 못했습니다.

SOHO는 '태도 제어 상실, 이후 원격 측정 상실, 전력 및 열 제어 상실'을 경험했다고 이사회는 말했습니다. 이것은 지상에 있는 사람들이 SOHO를 제어할 수 없고 상태에 대한 정보를 얻을 수 없음을 의미했습니다. 설상가상으로 우주선은 고르지 않게 가열되는 방식으로 회전하고 있었습니다. 또한 SOHO의 태양광 패널은 배터리를 충전할 수 없습니다.

걱정스러운 컨트롤러는 우주선에 신호를 보내고 응답을 기다리느라 한 달을 보냈습니다. 7월에는 다음을 사용하여 SOHO를 찾았습니다. 푸에르토리코 Arecibo의 대형 전파 망원경 . SOHO의 레이더 에코는 우주선이 회전하고 있음을 보여주었습니다.

NASA는 '돌이켜보면 미션 전문가들은 SOHO가 53초마다 한 번씩 회전하고 있으며 태양 전지판의 가장자리가 태양을 향하고 있다는 것을 알고 있습니다'라고 밝혔습니다. 나중에 썼다 보도 자료에서.

'태양광으로부터 전력을 공급받기 위한 최악의 조건이었다. 태양을 마주하는 우주선 쪽에 있는 기구들이 구워지고 있는 반면, 그림자가 있는 쪽에 있는 다른 기구들은 깊은 우주로 열을 잃고 있었습니다.'

우주선 회수

관제사에게는 다행스럽게도 우주선이 지구에서 가장 가까운 별을 공전하면서 태양에 대한 SOHO의 위치가 매일 조금씩 바뀌었습니다. 1998년 8월 3일, SOHO는 충분한 햇빛이 우주선의 태양 전지판을 통과했을 때 지구에 다시 전화를 걸었습니다.

조심스럽게 컨트롤러는 추진기 내부에 있는 SOHO의 얼어붙은 연료를 해동하고 배터리를 재충전했습니다. 9월 중순까지 SOHO는 다시 한 번 올바른 방향을 가리키고 있었습니다. 세 개의 자이로스코프 중 두 개가 고장났지만 나머지 기기는 정상인 것 같았습니다.

그러나 1998년 12월 21일 마지막 자이로스코프가 고장났습니다. 컨트롤러는 SOHO가 올바른 방향을 가리키도록 하기 위해 스러스터에 히드라진 연료를 사용했지만 평균적으로 일주일에 15파운드(7kg)를 사용하고 있었습니다.

1월에 SOHO 컨트롤러는 우주선의 소프트웨어를 변경하여 자이로스코프 없이 작동하고 우주선의 다른 도구를 사용하여 자세를 파악할 수 있도록 했습니다. 이것은 연료 사용량을 줄이고 정상적인 관찰을 계속할 수 있게 했습니다.

SOHO는 396파운드였습니다. (180kg) 자이로스코프가 고장났을 때 남은 연료. 326파운드로 줄었습니다. (148kg) 새 소프트웨어가 설치되었을 때.

소호의 발견

SOHO 출시 5년 후, SOHO는 이미 태양이 작동하는 방식에 대한 우리의 관점을 바꾸고 있었습니다. 2001년에 ESA는 SOHO 연구원들이 폭풍 관찰자들에게 화산 폭발 위험에 대한 추가 주의 통지를 제공했다고 발표했습니다. 한 우주선 장비는 태양을 통해 뒷면을 볼 수 있고 다른 우주선은 자외선 방출을 통해 활동을 감지할 수 있습니다.

또한 SOHO는 흑점 활동이 증가함에 따라 태양이 더 밝아지는 것을 보았고, 태양 표면 아래에서 휘몰아치는 가스 흐름을 관찰했으며, 우주로 흘러들어가는 태양 입자의 지속적인 흐름인 '태양풍'에서 나오는 요소를 분석했습니다.

아마도 가장 중요한 발견은 코로나 질량 방출(대량의 이온화된 가스)이 공간을 통해 에너지 입자를 보내는 공간 '고속도로'를 형성하는 방법을 조사하는 것이었습니다. 이러한 입자에 대해 더 많이 알수록 우주 비행사와 전력망과 같은 기반 시설을 더 잘 보호할 수 있습니다.

SOHO가 너무 오랫동안 태양을 관찰해 왔기 때문에 천문학자들은 11년의 흑점 주기 중 한 번 이상을 통해 태양을 관찰할 수 있었습니다. 이러한 태양의 장기 관측은 우주 기상 예보의 정확성을 향상시키기 위한 것입니다.

십자선의 점은 2015년 9월 14일 NASA/유럽 우주국 태양권 및 태양권 천문대(SOHO)에서 발견한 3,000번째 혜성입니다. 이 혜성은 태국의 Worachate Boonplod가 SOHO 데이터에서 발견한 것입니다.

십자선의 점은 2015년 9월 14일 NASA/유럽 우주국 태양권 및 태양권 천문대(SOHO)에서 발견한 3,000번째 혜성입니다. 이 혜성은 태국의 Worachate Boonplod가 SOHO 데이터에서 발견한 것입니다.(이미지 제공: ESA/NASA/SOHO)

혜성 등

너무 많은 혜성이 태양을 향해 끌리기 때문에 SOHO는 무심코 혜성 사냥꾼을 위한 도구 . 2015년 9월에 우주선은 3,000번째 혜성을 발견하여 지금까지 가장 많은 혜성을 발견했습니다. 이 혜성 중 많은 수가 아마추어에 의해 이미지에서 발견되었습니다.

3,000번째 혜성을 발견한 태국의 아마추어 Worachate Boonplod는 'SOHO의 혜성 프로젝트의 위대한 이정표에 참여하게 되어 매우 기쁩니다. 당시 성명에서 말했다 . '내가 많은 것을 배운 다른 동료 혜성 사냥꾼을 포함하여 이 기회를 가능하게 해준 SOHO, ESA 및 NASA에 감사드립니다.'

SOHO의 가장 유명한 혜성 사냥 순간 중 하나는 2013년 추수감사절 무렵이었습니다. 우주선은 1년 전에 발견된 ISON 혜성을 감시하고 있었습니다. 혜성의 크기, 밝기 및 태양의 근접성은 ISON이 2013년 말에 멋진 쇼를 선보일 것이라고 하늘 관찰자들이 바라고 있었습니다.

아아, 혜성은 태양에 가장 가까운 통과 직후에 분해되었습니다. 그러나 SOHO로 지켜보는 천문학자들은 그 조각들이 잠시 밝아졌다가 다시 희미해지는 것을 보고 놀랐습니다. 나중에 이미지를 분석한 결과(과학자들은 정확하지 않지만) 밝기 폭발이 혜성의 핵 또는 심장의 최종 분해.

물론 SOHO도 태양과학을 수행하고 있습니다. 2015년의 발견 중 보이저 1호가 2012년 태양계를 떠날 때 발견한 몇 가지 수수께끼 같은 발견을 설명하는 데 도움이 되었습니다. SOHO와 다른 우주선이 도움을 주었습니다. 자기장의 변화를 설명 보이저 1호 감지 , 이는 태양풍의 변화에 ​​따라 변하는 것으로 나타났습니다.

추가 리소스