ยานอวกาศคู่หนึ่งเพิ่งเปิดตัวเพื่อสร้างสุริยุปราคาเทียมหลายร้อยดวงในวงโคจร
ภารกิจขององค์การอวกาศยุโรปที่เรียกว่าโพรบา-3จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ “เห็นคราสตามความต้องการ” ในขณะที่ดาวเทียมดวงหนึ่งบดบังมุมมองของดวงอาทิตย์อีกดวงหนึ่ง กล่าวโดย Andrei Zhukov นักวิทยาศาสตร์ประจำภารกิจและนักฟิสิกส์แสงอาทิตย์จากหอดูดาวหลวงแห่งเบลเยียมในกรุงบรัสเซลส์
ซึ่งในทางกลับกันจะช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาส่วนตรงกลางของโคโรนา ซึ่งเป็นบริเวณบนสุดของชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์ได้อย่างง่ายดาย นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าหลายคนตั้งแต่การเร่งความเร็วของลมสุริยะไปจนถึงสาเหตุที่โคโรนาร้อนกว่าพื้นผิวดวงอาทิตย์มาก อาจมีวิธีแก้ปัญหาในภูมิภาคที่เข้าใจยากนี้ “มันเป็นตัวเปลี่ยนเกมจริงๆ” Zhukov กล่าว
ภารกิจดังกล่าวซึ่งเปิดตัวจากอินเดียเมื่อวันที่ 5 ธันวาคม เวลา 5.34 น. EST ประกอบด้วยดาวเทียม 2 ดวงที่จะบินไปด้วยกันในขั้นล็อค ราวกับว่าพวกมันเป็นโครงสร้างที่แข็งแกร่งเพียงตัวเดียวในอวกาศ ในขณะที่อยู่ในขบวน ดาวเทียมจะอยู่ห่างกัน 144 เมตร ด้วยความแม่นยำ 1 มิลลิเมตร
เมื่อได้รับคำสั่งแล้ว ดาวเทียมดวงหนึ่งจะบังดวงอาทิตย์จากมุมมองของอีกดวงหนึ่ง โดยจำลองสุริยุปราคาเต็มดวง ยานอวกาศสังเกตการณ์จะส่งภาพความละเอียดสูงของชั้นบรรยากาศมืดมัวของดวงอาทิตย์กลับมา
โดยปกติ นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ดาวเทียมเพื่อสังเกตโคโรนาโดยตรงที่พื้นผิวดวงอาทิตย์ในช่วงแสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นสูง นักวิทยาศาสตร์ยังสามารถสร้างสุริยุปราคาเทียมลงในกล้องโทรทรรศน์ได้โดยการใส่จานที่เรียกว่าโคโรโนกราฟไว้ด้านหน้าเลนส์ แต่คลื่นแสงจะโค้งงอรอบขอบจานที่มีขอบคมในกระบวนการที่เรียกว่าการเลี้ยวเบน ซึ่งทำลายภาพ ดังนั้นเครื่องตรวจโคโรโนกราฟจะต้องบังพื้นที่จำนวนมากรอบๆ ดวงอาทิตย์ เพื่อจำกัดว่าการสังเกตการณ์ดังกล่าวจะเข้าใกล้ดาวฤกษ์ได้มากเพียงใด
บริเวณระหว่างนั้น ซึ่งอยู่ห่างจากพื้นผิวประมาณหนึ่งถึงสามเท่าของรัศมีประมาณ 700,000 กิโลเมตรของดวงอาทิตย์ สามารถสังเกตได้เฉพาะในช่วง (SN: 8/4/24)- “แต่พวกมันหายากเกินไป” Zhukov กล่าว การเรียงตัวของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และโลกเกิดขึ้นประมาณปีละครั้ง สามารถดูได้จากจุดใดจุดหนึ่งบนโลกเท่านั้น และเกิดขึ้นเพียงไม่กี่นาที
Proba-3 จะสร้างสุริยุปราคาตามความต้องการซึ่งจะใช้เวลาหกชั่วโมง ระยะเวลาที่ยาวนานนั้นจะทำให้นักวิทยาศาสตร์เห็นว่าโคโรนาเคลื่อนที่และเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป
และระยะห่างที่มากระหว่างยานอวกาศทั้งสองลำทำให้การเลี้ยวเบนไม่มีปัญหาน้อยลง ยิ่งผู้ลึกลับอยู่ไกลเท่าไร แสงที่เลี้ยวเบนก็จะยิ่งกระจายออกไปก่อนถึงผู้สังเกตมากขึ้นเท่านั้น โดยพื้นฐานแล้วมันทำให้เกิดเงาที่คมชัดยิ่งขึ้น Amir Caspi นักฟิสิกส์จากสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโล กล่าว
“สิ่งที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับ Proba-3 ก็คือพวกมันจะทำให้วัตถุลึกลับนั้นอยู่ห่างจากคุณมากเกินกว่าที่คุณจะสามารถทำได้ด้วยยานอวกาศลำเดียว” แคสปีกล่าว “นั่นหมายความว่าคุณสามารถสร้างวัตถุลึกลับให้มีขนาดที่เหมาะสมได้ และคุณสามารถมองเห็นได้ใกล้พื้นผิวดวงอาทิตย์มากขึ้น”
การอยู่ในรูปแบบคราสตลอดเวลาจะทำให้ใช้เชื้อเพลิงมากเกินไป ดังนั้นดาวเทียมจะใช้เวลาส่วนใหญ่ในการบินอย่างอิสระ แต่นักวิทยาศาสตร์ยังคงคาดหวังว่าจะมีสุริยุปราคามากกว่า 1,000 ครั้งตลอดภารกิจสองปีเต็ม
ดาวเทียมที่บินในรูปแบบแม่นยำจะมีประโยชน์สำหรับภารกิจในอนาคตเช่นกัน การตั้งค่าดังกล่าวอาจเชื่อมโยงกล้องโทรทรรศน์หลายตัวเข้าด้วยกันเพื่อทำหน้าที่เป็นกล้องโทรทรรศน์เดียว ทำให้เกิดกล้องโทรทรรศน์ที่กว้างกว่าสิ่งใดๆ ที่สามารถปล่อยจากโลกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
แคสปีคิดว่าการสำรวจจากยาน Proba-3 ร่วมกับยานอวกาศอื่นๆ จะเป็นแนวทางสำหรับทศวรรษหน้าของวิทยาศาสตร์แสงอาทิตย์
“มันเป็นการใช้รูปแบบการบินในอวกาศอย่างสร้างสรรค์มากเพื่อบรรลุสิ่งที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย หรือแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยด้วยการใช้ยานอวกาศเพียงลำเดียว” แคสปีกล่าว “มันเปิดพื้นที่การค้นพบใหม่ของการสังเกตการณ์ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้จนถึงขณะนี้”
