Balonla taşınan güneş gözlemevi Sunrise III için ilk güneş ışınları

Stratosferdeki araştırma uçuşuna başlamadan yaklaşık bir ay önce, balonla taşınan güneş gözlemevi Sunrise III, Kuzey Kutup Dairesi’ndeki fırlatma alanından Güneş’e ilk kez baktı. Haziran ayında Sunrise III, İsveç Uzay Ajansı’nın (SSC) Kiruna’daki (İsveç) balon ve roket üssü Esrange Uzay Merkezi’nden havalanacak ve yaklaşık 35 kilometre yüksekliğe tırmanacak. Birkaç günlük uçuşu sırasında, Güneş’in benzersiz ölçümlerini alacaktır. Bu şekilde, görünür yüzey ile Güneş’in dış atmosferi arasındaki son derece dinamik katman olan kromosferdeki süreçler, her zamankinden daha kesin bir şekilde görünür hale gelecektir. Lansmana kadar kalan haftalarda, Almanya, İspanya, Japonya ve ABD’den teknik ve bilimsel ekipler, misyonları için tüm sistemleri ve bilimsel araçları hazırlayacak ve uçuş prosedürlerini ve operasyonlarını prova edecek.

Nisan ayının başından bu yana Kiruna’daki (İsveç) Esrange Uzay Merkezi, Sunrise III’ün uçuşu için son hazırlıklara sahne oldu. Gondol, güneş teleskobu ve bilimsel aletler de dahil olmak üzere tüm donanım, ayrı parçalara ayrılmış halde oraya Göttingen’deki (Almanya) Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü’nden (MPS) kamyonla gelmişti. MPS misyona liderlik ediyor. O zamandan beri, -15 santigrat dereceye kadar düşen buzlu sıcaklıklar ve varışta hakim olan kar yağışı, yerini daha tolere edilebilir koşullara bıraktı. Sunrise III’ün Güneş’e ilk bakışı olan “İlk Işık” olarak adlandırılan olay, donma derecesine yakın sıcaklıklarda gerçekleşti.

Sunrise III proje yöneticisi ve MPS bilimcisi Andreas Korpi-Lagg, son birkaç aya bakarak “Kuzey Kutup Dairesi’nden fırlatma önemli bir lojistik çaba gerektiriyor” diyor. Ancak misyonun bilimsel başarısı için uzak kuzeydeki uzaktan fırlatma sahası çok önemli. Güneş yaz aylarında Kuzey Kutup Dairesi’nin ötesine geçmediğinden, Sunrise III uçuşu sırasında günün her saati gözlemsel verileri kaydedebilir. Yerde, Güneş’i inceleyen araştırmacılar, Hawaii, Kanarya Adaları ve ABD’nin Güneybatısı gibi yerlerde en iyi görüş koşullarını buluyor. Ancak orada, en iyi gözlem mevsiminde bile, genellikle yaz başında, ölçümler genellikle günde birkaç saatle sınırlıdır.

Sunrise III’ün bir diğer avantajı da yüksekliğini gözlemlemesidir. Fırlatma sırasında, büyük bir helyum dolu balon, altı metre yüksekliğindeki gözlemevini stratosfere yaklaşık 35 kilometre yüksekliğe kaldırır. Rüzgar daha sonra her ikisini de batıya doğru taşır. Neredeyse uzaya geçişi simgeleyen bu yükseklikte atmosfer o kadar incedir ki hava türbülansı görüşü engelleyemez. Buna ek olarak, Sunrise III, çoğu Dünya atmosferi tarafından emilen Güneş’in ultraviyole radyasyonuna erişime sahiptir. MPS direktörü Sunrise III Baş Araştırmacı Sami Solanki, “Yalnızca uzaydaki sondalar daha iyi gözlem koşulları sunuyor” diyor.

Kiruna’daki İlk Işık sırasında, Sunrise III yerde kaldı. Kilometre taşı, öncelikle Güneş’ten bilimsel olarak anlamlı veriler sağlamaz, bunun yerine tüm sistemleri doğal güneş ışığı ile test etme ve kalibre etme fırsatı sunar. Esrange Uzay Merkezi’nde Sunrise III’ün “evi” olarak hizmet veren büyük salondaki vinç, altı tonluk gözlemevini yerden birkaç santimetre yukarı kaldırıyor. Salonun kapısı açılır. İlk kez, gondol, tıpkı araştırma uçuşu sırasında olduğu gibi, kendini Güneş’e göre otomatik olarak hizalar. Güneş ışınları teleskobun içine düşer ve oradan bilimsel aletlere ve görüntü sabitleme sistemine ulaşır. Salonun derinliklerindeki bilgisayar ekranlarının önünde, bilim ve mühendislik ekipleri sistemlerin nasıl tepki verdiğini izliyor.

Sunrise III, üç bilimsel aletle donatılmıştır. Birlikte, Güneş’in görünür yüzeyinin hemen altındaki bölgeden yaklaşık 2.000 kilometre yukarıdaki üst kromosfere kadar kapsamlı gözlemsel veriler sağlarlar. Bu bölgeden kızılötesi, görünür ve morötesi ışığı yakalarlar, böylece dinamik süreçleri ve manyetik alanları görselleştirmeyi mümkün kılarlar. Ayrıca Sunrise III, gelişmiş bir görüntü sabitleme sistemi içerir. Gözlemevinin sallanan balonda bile son derece hassas verileri kaydetmesini sağlar. Bir hedef atıcı benzer şekilde “sallanmadan” ateş etmek isterse, ekipmanını o kadar sabit tutması gerekir ki, atış yedi kilometrelik bir mesafede bir saç kalınlığından daha fazla sapmaz.

Güneş’in kromosferi, görünür yüzeyi ile dış atmosferi olan korona arasında yer alır. Bu bağlantı katmanında muazzam bir sıcaklık sıçraması meydana gelir: yüzeydeki nispeten ılımlı 6000 santigrat dereceden 20.000 santigrat dereceye kadar. Yukarıdaki katmanlarda, sıcaklıklar daha sonra bir milyon santigrat dereceye kadar yükselir. Solanki, “Onlarca yıllık modern güneş araştırmalarından sonra bile, kromosfer hala gizemli” diyor. “Henüz tam olarak anlamadığımız çok sayıda süreç kromosferde meydana geliyor ve koronaya enerji sağlıyor” diye ekliyor. Birlikte, bu süreçler yalnızca koronanın inanılmaz derecede yüksek sıcaklıklarını oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda Güneş’in art arda parçacıkları ve radyasyonu uzaya fırlattığı şiddetli patlamaları da kolaylaştırır.

Sunrise III’ten elde edilen gözlemsel veriler, kromosferden bugüne kadarki en iyi irtifa çözünürlüğünü sağlayacaktır: her zamankinden daha kesin bir şekilde, bireysel süreçleri güneş yüzeyinin tam bir irtifasına atamak mümkün olacak mı? Sunrise III proje bilimcisi Achim Gandorfer, “Sunrise III ile kromosferdeki süreçleri her zamankinden daha iyi takip edebileceğiz” diyor.

Sunrise III’ün maceralı uçuşunun başlamasından ve gözlemevinin ilk verilerini toplamasından önce birkaç hafta geçecek. Bu süre zarfında tüm sistemler devreye alınacak ve uçuş içi prosedürler uygulanacaktır. Korpi-Lagg, “Uçuş yalnızca birkaç gün sürecek. Her şeyin en başından sorunsuz çalışması gerekiyor,” diyor. Rüzgar hızına bağlı olarak, Sunrise III yaklaşık beş ila yedi gün sonra kuzeydoğu Kanada’nın ıssız bölgelerine ulaşacak. Orada, gözlemevi paraşütle inecek.

Ancak kesin lansman tarihi hava durumuna göre belirlenir. Yağış varsa Sunrise III havalanamıyor; sakin rüzgarlar da gereklidir. Korpi-Lagg, “Hazırlıklarımız plana göre gidiyor. Haziran başında fırlatmaya hazır olacağız” diyor. Maceranın son aşaması başladı.