Mise Proba-3 Evropské kosmické agentury vytvoří na oběžné dráze umělé zatmění Slunce, což vědcům umožní studovat sluneční koronu po delší dobu, než je možné během zatmění pozorovatelných ze Země. V rámci zkoušky funkčnosti systémů družic Proba-3 pořídili výzkumníci z Belgické královské observatoře snímek hvězdného pole. Jde o úplně první fotografii pořízenou koronagrafem mise.

Pro pořizování snímků sluneční korony nese Proba-3 přístroj ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun). Ten byl vyvinutý pro ESA Kosmickým střediskem v Liège (Belgie), přičemž ho tvoří velký stínící disk umístěný na družici Occulter (Stínidlo) a sluneční koronagraf na družici Coronagraph.

V době letu v nejpřesnější formaci se budou obě družice pohybovat 150 metrů od sebe, přičemž mají svoji vzájemnou pozici udržovat s přesností na jeden milimetr. Stínidlo zakryje jasnou část Slunce a vrhne stín na optický přístroj družice Coronagraph, což umožní sledovat sluneční koronu.

Po startu 5. prosince 2024 zůstávaly obě družice spojené až do svého rozdělení 14. ledna 2025. V té době probíhala úvodní kontrola družic, kterou provádělo středisko ESA European Space Security and Education Centre v Belgii.

Zatímco byly družice stále připojené k sobě, tým testoval přesnost jejich orientace. Operátoři v podstatě natáčeli celou sestavu tak, že jí říkali, ke kterým hvězdám by měla být nasměrována. Snímky hvězdného pole pořízeného přístrojem ASPIICS pak byly použité k ověření, zdali bylo nasměrování provedeno správně.

Hlavní tvůrce koronagrafu ASPIICS Andrei Zhukov z Belgické královské observatoře vysvětluje: „Zkoumali jsme mapy hvězdné oblohy, abychom věděli, které hvězdy budou viditelné misí Proba-3 ve specifické datum. vybrat jedinou hvězdu by nebylo dostatečné, protože bychom si nemohli být jisti, na kterou hvězdu se vlastně díváme. Ideální je, když máme alespoň tři hvězdy. Protože trojúhelník nabídne plnou informaci o orientaci.“

„Vybrali jsme dvě jasné hvězdy ze souhvězdí Hadonoše, které jsou označované řeckými písmeny δ (delta) a ε (epsilon). Jsou dostatečně blízko sebe, aby se vměstnaly do zorného pole přístroje ASPIICS společně s několika dalšími slabými hvězdami. Souhvězdí Hadonoše je viditelné pouhým okem odkudkoliv ze Země.“

Andrei Zhukov poté požádal řídicí tým, aby nasměroval družice na tyto hvězdy a následně pořídil snímek hvězdného pole pomocí optického přístroje koronagrafu.

„S mimořádnou přesností zamířila družice přesně tam, kam jsme jí určili. Když jsme dostali obrázky, okamžitě jsme spatřili dvě jasné hvězdy. Jsou velmi ostré, což je skvělá zpráva, protože to znamená, že v průběhu desetisekundového pořizování snímku byla družice stabilní.“

Na snímku pořízeném přístrojem ASPIICS je vidět nejméně osm hvězd, což bohatě dostačuje k potvrzení zaměření teleskopu. Právě přesná poloha obou družic bude klíčová pro pozorování korony. Pokud by jejich zarovnání nebylo přesné, byť jen o několik milimetrů, Slunce nebude plně zakryto stínidlem. To pak povede k nežádoucímu světlu, které naruší pozorování.

Při přesném vyrovnání družic vnější disk o průměru 1,4 m na družici Occulter plně zakryje sluneční kotouč. I poté se však takzvané „zbloudilé světlo“ bude přelévat přes okraje stínidla a vyvářet opar, který by narušoval pozorování korony.

Pro blokování rozptýleného světla je koronagraf vybavený dalším (vnitřním) stínidlem. Na snímku hvězdného pole je toto vnitřní stínidlo viditelné jako černý prstenec, což odpovídá začerněné části jedné z čoček koronagrafu.

Andrei Zhukov dodává: „Na snímku můžete vidět také kosmické záření, které je označené fialovou barvou. To je normální, protože na snímcích koronagrafu zásahy kosmickým zářením často vydají jako hvězdy. Tento druhý snímek byl pořízený s určitým časovým odstupem. Hvězdy na něm zůstávají, ovšem kosmické paprsky se objevují na odlišných místech.

„Celkově jsme byli velmi spokojeni s přesností zaměření družice i s kvalitou obrazu. O to víc se nemůžeme dočkat snímků korony, kterých se dočkáme už v březnu.“

Belgická královská observatoř hostí středisko ASPIICS SOC (Science Operations Centre). V něm je specializovaný tým odpovědný za vytváření operačních příkazů pro koronagraf na základě požadavků vědecké komunity. Stejně tak má za úkol sdílet provedená pozorování.

Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).