HELSINKI – Po dziesięciu latach przygotowań Europejska Agencja Kosmiczna i Chińska Akademia Nauk mają wystrzelić statek kosmiczny, który będzie się gapił na ziemską tarczę magnetyczną i rozkminiał, jak działa. Bo najwyraźniej nasza niewidzialna siła ochronna nie jest tak niezawodna, jakbyśmy chcieli.

Misja Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) – i tak, naprawdę poszli z tym akronimem – ma wystartować na rakiecie Vega C z Kourou w Gujanie Francuskiej 18 maja o 23:52 czasu wschodniego (19 maja 03:52 UTC). 2200-kilogramowy statek, w tym 1500 kg paliwa, spędzi około miesiąca spalając 90% paliwa, aby dostać się na wysoce eliptyczną orbitę, która wyniesie go 121 000 kilometrów nad Biegunem Północnym. Stamtąd będzie używał szerokokątnych kamer rentgenowskich i ultrafioletowych, aby obserwować, jak słońce zadziera z naszym polem magnetycznym.

Misja została wybrana w drodze konkursu w 2015 roku spośród 13 propozycji, co czyni ją naukowym odpowiednikiem zwycięzcy reality show. Jej cel: zrozumieć, jak magnetosfera chroni nas przed wiatrem słonecznym i koronalnymi wyrzutami masy, oraz kiedy zawodzi – bo zawodzi, a skutki nie są ładne.

„Widząc ten kształt, widząc cały ten region, uzyskamy o wiele lepsze zrozumienie interakcji między Słońcem a Ziemią” – powiedział Colin Forsyth, europejski współgłówny badacz SMILE, podczas konferencji prasowej przed startem 26 marca. Dodał, że magnetosfera „odbija te naładowane cząstki wokół nas. Część z nich przechwytuje i chroni nas przed tymi naładowanymi cząstkami, przed dostaniem się do naszej atmosfery i powodowaniem poważnych problemów”.

Te „poważne problemy” obejmują burzę geomagnetyczną z 1989 roku, która wyłączyła sieć energetyczną Quebecu, oraz wydarzenie Carringtona z 1859 roku – najintensywniejszą burzę słoneczną w historii – która podpaliła systemy telegraficzne i rozświetliła niebo zorzami. Podobne zdarzenie dzisiaj zagroziłoby statkom kosmicznym, astronautom i spowodowałoby ekonomicznie niszczycielskie zakłócenia elektroniczne na ziemi. Więc tak, zrozumienie tego ma znaczenie.

SMILE zapewni pierwsze globalne obrazowanie rentgenowskie magnetosfery przy użyciu czegoś, co nazywa się emisją wymiany ładunku wiatru słonecznego – co jest wymyślnym sposobem na powiedzenie, że złapie promienie X wytwarzane, gdy wysoko naładowane jony wiatru słonecznego zderzają się z neutralnymi atomami. Instrument do miękkiego promieniowania X, opracowany przez brytyjski Uniwersytet Leicester, wykorzystuje optykę oka homara i jedne z największych matryc CCD, jakie kiedykolwiek poleciały w kosmos, które muszą być schłodzone do minus 120 stopni Celsjusza. Bo oczywiście nic w nauce kosmicznej nie jest łatwe.

Misja jest pierwszą, w której ESA i Chiny wspólnie zaprojektowały, wdrożyły, wystrzeliły i obsługiwały misję kosmiczną. ESA zapewnia start i moduł ładunkowy (z Airbusem jako głównym wykonawcą), podczas gdy CAS odpowiada za trzy instrumenty naukowe i operacje misji. Dane będą wysyłane do antarktycznej stacji naziemnej O'Higgins obsługiwanej przez DLR oraz chińskiej stacji Sanya. Dyrektor naukowy ESA Carole Mundell zauważyła, że współpraca pokazuje, jak nauka może łączyć zespoły ponad podziałami politycznymi – co jest miłe, biorąc pod uwagę, że ESA odłożyła plany wysłania astronautów na chińską stację kosmiczną Tiangong, a partnerstwo Chin z Rosją w dużej mierze wyklucza współpracę w eksploracji Księżyca.

Misja pierwotnie miała wystartować w 2021 roku, ale opóźniły ją oceny kontroli eksportu, COVID-19 oraz problem techniczny na linii produkcyjnej podzespołów, który przesunął cel z 9 kwietnia. Opóźnienia oznaczają, że SMILE przegapi maksimum słoneczne występujące raz na 11 lat, choć wciąż jest wystarczająco blisko, aby zrealizować cele naukowe. Start Vega C będzie siódmym dla tej rakiety i pierwszym, w którym włoska firma Avio przejmie rolę operatora startu.

SMILE spędzi około 40 godzin każdej 2-dniowej orbity obserwując wpływ wiatru słonecznego i koronalnych wyrzutów masy na magnetosferę i jonosferę Ziemi, plus 45-godzinną ciągłą obserwację zórz.