SOHO – bestudeert de Zon

SOHO bestudeert de Zon
Artist impression van de SOHO-satelliet. Credit: NASA/ESA/Alex Lutkus

Het Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) is een ruimtesonde die de activiteit van de Zon in de gaten houdt. Het is een gezamenlijke missie tussen de ESA en de NASA. De SOHO-missie is al meer dan 20 jaar actief. Tijdens die continue waarnemingen van de Zon heeft de SOHO verschillende ontdekkingen gedaan over hoe de Zon werkt. Volgens de ESA behoren het vinden van gecompliceerde stromen gas onder het zichtbare deel van het oppervlak als de frequent waargenomen veranderingen in het magneetveld tot de belangrijkste. 

In 1998 waren de onderzoekers SOHO bijna kwijt. Dit was minder dan 3 jaar na de lancering. Er ging iets mis met een routinematige kalibratie van de gyroscopen. SOHO bevond zich in de verkeerde positie om met de Aarde te communiceren en reageerde niet meer op commando’s. Het duurde ongeveer drie maanden om SOHO weer onder controle te krijgen en de telescoop verloor er 2 gyroscopen mee. Toen ook de laatste gyroscoop defect raakte moesten de mensen van NASA een andere manier vinden om de SOHO stabiel te houden.

Alhoewel SOHO er niet voor is ontworpen ontdekt de satelliet ook aan de lopende band nieuwe kometen. In november 2016 stond de teller op 2400 en inmiddels zijn er al meer dan 3000 gevonden. Gemiddeld wordt er iedere 2,6 dagen een nieuwe komeet gevonden. Veel van deze kometen zijn door amateurastronomen gevonden die de vrij toegankelijke beelden van de SOHO-website downloaden.

Coronal Mass Ejection op de Zon
Een zogenoemde Coronal Mass Ejection. De opname is gemaakt door de SOHO-satelliet, een gezamenlijk project van de ESA en de NASA.

Lange termijn blik op de Zon

De energie van de Zon houdt ons op Aarde in leven maar die zekerheid komt wel met een prijs. De Zon is astronomisch gezien een redelijk rustige ster maar blijft toch een actieve bal van gas. Uitbarstingen van de Zon komen geregeld richting de Aarde. Zijn dat gematigde uitbarstingen dan blijft het bij poollicht maar hevigere uitbarstingen kunnen satellietverkeer hinderen en tot uitval van elektriciteitsnetwerken leiden. Zo vond er in 1989 in Quebec een zogenaamde “blackout” plaats die werd veroorzaakt door een uitbarsting van de Zon.

ESA was, samen met NASA en andere onderzoeksinstituten, geïnteresseerd in een ruimtesonde die de Zon permanent in de gaten zou kunnen houden. Doel was om het ruimteweer beter te kunnen voorspellen en te begrijpen hoe de Zon precies werkt. Wetenschappers wilden de 1,3 miljard kostende SOHO in een baan rond het Lagrangepunt L1 plaatsen. In dit gebied in de ruimte zijn de aantrekkingskracht van de Zon en die van de Aarde met elkaar in evenwicht.

SOHO werd op 2 december 1995 met behulp van een Atlas II raket vanaf Cape Canaveral gelanceerd. Twee uur na de lancering plaatste de bovenste trap van de raket de SOHO in zijn transportbaan. Vier maanden later bereikte SOHO zijn bestemming in L1. Dit punt bevindt zich ongeveer 1,5miljoen kilometer van de Aarde. Al in de eerste weken na de lancering leverde SOHO de eerste interessante zaken op. SOHO werd gelanceerd in een periode dat de Zon niet actief was maar toch werden er al in de lente van 1996 verschillende zonnevlammen waargenomen.

Rampzalig verlies van SOHO

In juni 1998, de SOHO was net aan zijn verlengde missie begonnen, leidde een serie van gebeurtenissen ertoe dat de missieleiding de controle over de telescoop verloor. Dit gebeurde na een routinematige kalibratie van de gyroscopen. Het leidde tot een verlies aan positie met daaraan gekoppeld het verlies van communicatie en het verlies van energie en controle over de temperatuur. Dit betekende dat men vanaf de Aarde de controle over de telescoop kwijt was en men geen informatie verkreeg over de status van de telescoop. Het ergste was dat de telescoop op een dusdanige manier ronddraaide dat de instrumenten niet allemaal op dezelfde manier werden opgewarmd. Daarnaast konden ze zonnepanelen van de telescoop de accu’s niet meer bijladen.

Gedurende een maand lang probeerde men contact te leggen met de telescoop. In juli werd de SOHO met behulp van de grote radiotelescoop van Arecibo op Puerto Rico teruggevonden. Met behulp van deze radarbeelden toonde men aan dat de telescoop ronddraaide. Men wist nu dat de SOHO iedere 53 seconden eenmaal ronddraaide en dat de zonnepanelen in een hoek naar de Zon waren gericht. Het waren de meest beroerde omstandigheden om de accu’s bij te laden. Instrumenten aan de zijde die naar de Zon toe was gericht werden door de Zon gebakken terwijl de andere zijde hitte verloor naar de ruimte.

Herstel van de satelliet

Gelukkig veranderde de positie van de SOHO ten opzichte van de Zon iedere dag een heel klein beetje. Toen op 3 augustus 1998 de zonnepanelen weer voldoende energie hadden opgewekt nam de SOHO zelf weer contact op met de Aarde. Heel voorzichtig liet de vluchtleiding de bevroren brandstoftanks ontdooien en werden de batterijen weer opgeladen. Midden september 1998 wees de SOHO weer in de juiste richting. Het bleek dat twee van de drie gyroscopen defect waren maar de rest van het instrumentarium had geen blijvende schade opgelopen.

Op 21 december 1998 begaf echter ook de derde en laatste gyroscoop het. De vluchtleiding gebruikte hydrazine van de brandstof om de telescoop op de juiste positie te houden maar dit kostte ongeveer 7 kilogram per week. In januari 1999 werden er veranderingen in de software aangebracht die er voor zorgden dat de telescoop zonder gyroscopen bedreven kon worden. NASA kon andere middelen in zetten om de telescoop te richten. Dit zorgde er voor dat het gebruik aan hydrazine fors werd verminderd en men de normale waarnemingen weer kon hervatten. Toen de laatste gyroscoop defect raakte had de SOHO nog 180 kilogram brandstof en tegen de tijd dat de software werd vervangen was dit gekrompen tot 148 kilogram.

Ontdekkingen door de SOHO

Vijf jaar na de lancering had de SOHO ons beeld over de Zon al drastisch bijgesteld. In 2001 kondigde de ESA aan dat SOHO met mogelijk ad gemaakt om uitbarstingen een week van te voren al te voorspellen. Er is een instrument aan boord van de SOHO dat de andere zijde van de Zon kan waarnemen dus men kan zien wat onderweg is. Weer een ander instrument kan gebruikt worden om op basis van ultraviolette emissies de activiteit te monitoren.

SOHO zal ook de helderheid van de Zon toenemen. Ook werd de toename van de zonnevlekkenactiviteit gevolgd en werden er gasstromen die zich onder het zichtbare deel van het oppervlak bevinden, waargenomen. SOHO heeft ook de elementen die zich in de zonnewind bevonden bestudeerd. De zonnewind is de constante stroom van geladen deeltjes die de Zon de ruimte in blaast.

Vermoedelijk de belangrijkste ontdekking SOHO was zichtbaar maken hoe uitbarstingen van de corona een “snelweg” in de ruimte vormen waarlangs hoogenergetische deeltjes door de ruimte reizen. Hoe meer we over deze deeltjes weten hoe beter we astronauten en de infrastructuur op Aarde (satellieten/elektriciteitsnetwerken) kunnen beschermen. Zo’n uitbarsting van de corona wordt wel een “coronal mass ejection” (CME) genoemd. Tijdens een CME worden grote hoeveelheden geïoniseerd gas de ruimte in geblazen.

Omdat SOHO de Zon al zo lang waarneemt hebben astronomen meer dan een van de 11-jarig cycli van zonnevlekken kunnen volgen. Deze lange-termijn waarnemingen van de Zon leiden tot een verbetering van de weersvoorspellingen in de ruimte.

SOHO fotografeert sungrazer
Een zogenaamde Kreutz-komeet gefotografeerd door de LASCO aan boord van de SOHO (credit: NASA/ESA)

Kometen

De Zon is een heel zwaar object en trekt dus veel kometen aan. Het blijkt dat SOHO een zeer geschikt instrument is om deze zogenoemde “sungrazers” waar te nemen. In september 2015 werd de 3000ste komeet ontdekt. Veel van deze kometen zijn door amateurastronomen op de afbeeldingen van SOHO gevonden. Een van de beroemdste kometen is komeet ISON die in 2013 rakelings langs de Zon scheerde. ISON was een jaar eerder ontdekt. De grootte, helderheid en de nabijheid tot de Zon wekte bij waarnemers de hoop op dat de komeet eind 2013 voor een spectaculaire show zou zorgen.

Maar ISON viel kort na de passage langs de Zon uit elkaar. Waarnemers met de SOHO zagen de brokstukken kortstondig zeer helder worden voordat ze weer afzwakten. Latere analyse van de beelden suggereerde dat die helderheidsuitbarsting mogelijk zichtbaar was tijdens het volledig uit elkaar vallen van de kern van de komeet. Maar wetenschappers weten dit niet helemaal zeker.

Natuurlijk deed SOHO ook onderzoek aan de Zon. In 2015 hielpen waarnemingen van de SOHO bij het verklaren van enkele vreemde dingen die Voyager 1 had opgemerkt toen die in 2012 het zonnestelsel verliet. Weer een andere satelliet hielp bij het verklaren van het magnetische veld dat de Voyager 1 had gevonden en dat onder invloed van de zonnewind veranderd.

Aanvullende bronnen:

Eerste publicatie: 8 juni 2019

We doen ons best om alle artikelen zonder taal-, tik- en inhoudelijke fouten te plaatsen maar ondanks alle controle zie je zelf vaak je eigen fouten niet meer. Daarom stellen we het uitermate op prijs als je een fout komt melden!
Als je een spelfout hebt gevonden selecteer dan a.u.b. de tekst en druk Ctrl+Enter. Heb je een inhoudelijke fout gevonden, schrijf dan in het commentaarveld wat er volgens jou niet correct is.
We proberen alle gemelde fouten zo snel als mogelijk te verbeteren. Omdat de meldingen anoniem zijn vindt er geen communicatie plaats met de indiener. We houden ons het recht voorbehouden om meldingen niet te verwerken.

%d bloggers liken dit:

Spelling error report

The following text will be sent to our editors: