Η ανθρωπότητα βρίσκεται προστατευμένη στο περιβάλλον ενός φιλόξενου πλανήτη. Ωστόσο, το εγγύς διάστημα εγκυμονεί κινδύνους, που απειλούν πτυχές του πολιτισμού μας, ακόμα και την ύπαρξή μας.
Μέχρι στιγμής έχουμε αναγνωρίσει τρεις τέτοιους βασικούς κινδύνους, για τους οποίους οι κρατικές και διακρατικές διαστημικές υπηρεσίες αναπτύσσουν προγράμματα έρευνας, προειδοποίησης και αποτροπής των καταστροφικών συνεπειών τους. Άλλωστε, το διάστημα αποτελεί το πεδίο της περαιτέρω ανάπτυξης των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων, επομένως η εξασφάλιση ενός ασφαλούς διαστήματος, όπως και πλανήτη, είναι μια απαραίτητη προϋπόθεση για το μέλλον.
Η πρώτη απειλή προέρχεται από τον ίδιο τον Ήλιο. Παρόλο που η ύπαρξή μας θα ήταν αδιανόητη χωρίς την ενέργεια που μας παρέχει, τα εκρηκτικά φαινόμενα της ατμόσφαιρας έχουν τη δυνατότητα να προκαλέσουν βλάβες ανυπολόγιστης αξίας σε διαστημικές και επίγειες υποδομές. Μια ακόμη, πιο σοβαρή απειλή προέρχεται από τους αστεροειδείς, τα διαφόρων μεγεθών αντικείμενα που κινούνται στο ηλιακό σύστημα, κάποια από τα οποία καταλήγουν στον πλανήτη μας καθημερινά. Τέλος, τα διαστημικά σκουπίδια, παλαιότερες διαστημικές αποστολές και δορυφόροι ή υπολείμματα αυτών, τα οποία βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη, απειλούν την ασφάλεια των δορυφόρων που βρίσκονται σε λειτουργία και του διαστημικού σταθμού.
Για κάθε μια από τις παραπάνω απειλές έχουμε ένα διαφορετικό φάσμα δράσεων. Σε ό,τι αφορά τις ηλιακές εκρήξεις, η αποτροπή τους δεν είναι δυνατή, είναι ωστόσο δυνατή η δημιουργία ολοένα καλύτερων συστημάτων πρόγνωσης και προειδοποίησης, ώστε κάθε φορέας που επηρεάζεται να λαμβάνει εγκαίρως μέτρα προστασίας.
Ηλιακές εκρήξεις και διαστημικός καιρός
Ο όρος «διαστημικός καιρός» χρησιμοποιείται για να περιγράψει τις συνθήκες και τα έκτακτα φαινόμενα του διαστημικού χώρου. Ο διαστημικός καιρός διαμορφώνεται κυρίως από τον Ήλιο, είτε μέσω του ηλιακού ανέμου, δηλαδή της διαρκούς ροής σωματιδίων που εκπέμπει, ή μέσω των εκρηκτικών φαινομένων που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρά του, όπως οι εκλάμψεις και οι στεμματικές εκτινάξεις μάζας. Κατά τη διάρκεια των εκλάμψεων εκπέμπονται τεράστια ποσά ακτινοβολίας σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα και επιταχύνονται σωματίδια σε τεράστιες ταχύτητες, ενώ με τις στεμματικές εκτινάξεις μάζας τεράστια ποσά υλικού της ηλιακής ατμόσφαιρας εκσφενδονίζονται στο Διάστημα.
Η Γη και η ατμόσφαιρά της βρίσκονται προστατευμένες μέσα στη μαγνητόσφαιρα, δηλαδή την επικράτεια του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη μας. Η μαγνητόσφαιρα δεν επιτρέπει στο υλικό που εκσφενδονίζεται από τον Ήλιο να επιδράσει άμεσα στην ατμόσφαιρα, εκτρέποντάς το σαν μια μαγνητική ασπίδα. Επομένως, τα εκρηκτικά φαινόμενα του Ήλιου δεν είναι απειλητικά για τη ζωή στη Γη. Ωστόσο, η συνολική αλληλεπίδραση των φαινομένων αυτών με τη μαγνητόσφαιρα εγκυμονεί κινδύνους για τη διαστημική και επίγεια τεχνολογία μας.
Η ακτινοβολία που εκπέμπεται από μια έκλαμψη έχει άμεσες επιπτώσεις στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης, την ιονόσφαιρα, επηρεάζοντας τη διάδοση των ραδιοφωνικών κυμάτων και τις τηλεπικοινωνίες. Αν το υλικό που εκσφενδονίζεται από τις στεμματικές εκτινάξεις συναντήσει τη γήινη μαγνητόσφαιρα, τη συμπιέζει, προκαλώντας διαταραχές στο γήινο μαγνητικό πεδίο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση ηλεκτρικών ρευμάτων σε δίκτυα ηλεκτροδότησης, αγωγούς πετρελαίου, κλπ. Τα ίδια τα σωματίδια που επιταχύνονται από τις ηλιακές εκρήξεις μπορούν να βλάψουν τεχνητούς δορυφόρους και τις δραστηριότητες που στηρίζονται σε αυτούς (πλοήγηση, τηλεπικοινωνίες), να απειλήσουν την ασφάλεια των αστροναυτών στον διεθνή διαστημικό σταθμό, ειδικότερα σε δραστηριότητες εκτός σκάφους (διαστημικός περίπατος), ακόμα και τις αεροπορικές πτήσεις που περνούν κοντά από τους πόλους.
Η επιστημονική κοινότητα έχει αφιερώσει μεγάλο μέρος των προσπαθειών της στην κατανόηση των ηλιακών φαινομένων και την πρόγνωση του διαστημικού καιρού. Όλες αυτές οι προσπάθειες στηρίζονται στην εντατική μελέτη των ηλιακών φαινομένων μέσω διαστημικών και επίγειων παρατηρήσεων και στη διαρκή επισκόπηση του Ήλιου και του διαστημικού περιβάλλοντος που προσφέρουν συγκεκριμένες διαστημικές αποστολές.
Για να καταστρωθούν ακριβή μοντέλα πρόγνωσης του διαστημικού καιρού απαιτούνται συστηματικές, αδιάκοπες και μακρόχρονες παρατηρήσεις του Ήλιου, διαθέσιμες σε (σχεδόν) πραγματικό χρόνο. Η παρατήρηση του Ήλιου από τη Γη δεν είναι αρκετή, καθώς η εναλλαγή ημέρας νύχτας και οι μεταβλητές καιρικές συνθήκες δεν επιτρέπουν τη συνεχή παρακολούθηση των φαινομένων της ηλιακής ατμόσφαιρας. Επιπλέον, η γήινη ατμόσφαιρα εμποδίζει τη διέλευση ακτινοβολιών που θα επέτρεπαν την παρατήρηση της ανώτερης πολύ θερμής ηλιακής ατμόσφαιρας, του στέμματος. Για αυτό το λόγο απαιτούνται διαστημικές αποστολές, όπως το SDO (Solar Dynamics Observatory, δηλαδή παρατηρητήριο ηλιακής δυναμικής), η οποία παρατηρεί σχεδόν αδιάκοπα το Ήλιο από το 2010. Οι απεικονίσεις του μαγνητικού πεδίου στην επιφάνεια του Ήλιου (τη φωτόσφαιρα) που μας παρέχει χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μοντέλων πρόγνωσης των ηλιακών εκρήξεων από μια σειρά από υπηρεσίες πρόγνωσης ανά την υφήλιο.
Η διαστημική αποστολή Lagrange
Παρά την ανυπολόγιστη χρησιμότητά του, το SDO έχει ένα μειονέκτημα. Καθώς βρίσκεται σε μια γεωσύγχρονη τροχιά παρατηρεί μόνο το τμήμα του ηλιακού δίσκου που είναι στραμμένο προς τη Γη (ο Ήλιος περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του με μια μέση περίοδο περίπου 28 ημερών). Επομένως, ο ορίζοντας πρόγνωσης των ηλιακών φαινομένων περιορίζεται μόνο στις περιοχές που έχουν παρατηρηθεί για λίγες, τουλάχιστον, ημέρες, ενώ για τις περιοχές που βρίσκονται ακόμα πίσω από το ορατό ανατολικό χείλος και δεν έχουν γίνει ακόμα ορατές από τη Γη δεν έχουμε επαρκείς πληροφορίες.
Επομένως χρειαζόμαστε μια διαστημική αποστολή που θα εξασφαλίζει την παρατήρηση του Ήλιου υπό διαφορετική οπτική γωνία και θα μεταδίδει τις παρατηρήσεις της στη Γη σε πραγματικό χρόνο. Για να καταστεί αυτό εφικτό θα πρέπει το διαστημικό αυτό παρατηρητήριο να βρίσκεται σταθερά σε τροχιά στο σημείο L5, το οποίο βρίσκεται επί της τροχιάς της Γης, αλλά υπολείπεται αυτής κατά 60 μοίρες. Οι περιοχές που θα βλέπει αυτή η αποστολή δεν θα είναι ακόμα ορατές από εμάς, κάτι που θα εξασφαλίζει πιο έγκαιρη πρόγνωση των εκρηκτικών φαινομένων. Η ευρωπαϊκή διαστημική υπηρεσία έχει ήδη ξεκινήσει το σχεδιασμό της αποστολής, η οποία ακόμα δεν έχει αποκτήσει το τελικό της όνομα, αλλά αναφέρεται ως «αποστολή Λαγκραντζ» (Lagrange mission).
Τα σημεία Λαγκράνζ
Σε ένα σύστημα δύο σωμάτων, τα οποία περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο μπορούμε να υπολογίσουμε τα σημεία ισορροπίας, δηλαδή τα σημεία στα οποία εάν τοποθετηθεί ένα μικρότερο σώμα, αυτό θα τεθεί σε σχετικά σταθερή τροχιά γύρω από αυτά τα σημεία. Αυτά ονομάζονται σημεία Λαγκράντζ (Lagrange), προς τιμήν του Γάλλου μαθηματικού και αστρονόμου Joseph-Louis Lagrange.
Τα σημεία Λαγκράνζ είναι πέντε και συμπεριστρέφονται μαζί με το σύστημα των δύο σωμάτων. Τα τρία από αυτά (L1, L2 και L3) βρίσκονται στην ευθεία που ενώνει τα δύο σώματα, από τα οποία μόνο το L1 βρίσκεται μεταξύ των δύο σωμάτων. Τα L4 και L5 προηγούνται και έπονται, αντίστοιχα, επί της τροχιάς του μικρότερου σώματος. Στην περίπτωση του ηλιακού συστήματος, μπορούμε να υπολογίσουμε τις θέσεις των σημείων Λαγκράνζ για κάθε ζεύγος σωμάτων τα οποία περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο, για παράδειγμα για το σύστημα Ήλιου-Γης, Γης-Σελήνη, Ήλιου-Δία κ.λπ. Τα σημεία Λαγκράνζ του συστήματος Ήλιος-Γη (αλλά και άλλων συστημάτων όπως π.χ. Γης-Σελήνης κ.λπ.) έχουν μεγάλη σημασία για τις διαστημικές αποστολές, καθώς εκεί μπορούν να τοποθετηθούν όργανα τηλεπισκόπησης ή επιτόπιων μετρήσεων.
Ονόμασε την αποστολή
Η ESA διοργανώνει έναν ανοιχτό διαγωνισμό για να ονομάσει την νέα της αποστολή. Έτσι, από τις 17 Μαΐου ως τις 17 Οκτωβρίου 2021, οι πολίτες των κρατών μελών της ESA, των συνεργαζόμενων κρατών, των κρατών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, της Αργεντινής, της Αυστραλίας και των κρατών που συμμετέχουν στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό μπορούν να στείλουν τις προτάσεις τους στα αγγλικά. Φυσικά, από το διαγωνισμό εξαιρούνται εργαζόμενοι στην ESA και σε συνεργαζόμενους φορείς και οι οικογένειές τους. Οι προτάσεις υποβάλλονται ατομικά και όχι συλλογικά και επιτρέπεται μόνο μια πρόταση ανά λογαριασμό ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
Το προτεινόμενο όνομα θα πρέπει να είναι μέχρι τρεις λέξεις, χωρίς ειδικά σύμβολα, και να μην παραβιάζει κανόνες πνευματικής ιδιοκτησίας. Μπορεί να είναι μυθολογικό όνομα αλλά όχι ένα απλό ουσιαστικό. Θα πρέπει να αντανακλά τους στόχους της αποστολής, να μην έχει ξαναχρησιμοποιηθεί στο παρελθόν σε διαστημική αποστολή (τόσο της ESA όσο και της NASA ή άλλου διαστημικού οργανισμού).
Το όνομα θα επιλεχθεί τον Οκτώβριο του 2021 και ο νικητής θα ειδοποιηθεί το συντομότερο. Σε περίπτωση που περισσότεροι του ενός έχει τύχει να προτείνουν το επιλεχθέν όνομα, νικητής θεωρείται το πρόσωπο που το πρότεινε πρώτο.
Περισσότερες πληροφορίες μπορούν να βρεθούν στον ιστότοπο του διαγωνισμού (https://www.esa.int/Safety_Security/Space_weather/Name_The_Mission_The_Rules).
Πηγές
https://www.esa.int/Safety_Security/Space_weather/Name_ESA_s_new_mission
http://www.esa.int/Safety_Security/The_no_name_space_weather_mission
