Op 2 december 1995 werd de ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) de ruimte in geschoten, voor wat een missie van twee jaar zou moeten worden. Vanuit zijn buitenpost op 1,5 miljoen km afstand van de aarde in de richting van de zon heeft SOHO een ononderbroken uitzicht op onze ster.
Het heeft bijna drie 11 jaar durende zonnecycli lang een vrijwel continu verslag van de activiteit van onze zon geleverd. “Het feit dat deze missie alle verwachtingen heeft overtroffen, getuigt van de vindingrijkheid van onze ingenieurs, operators en wetenschappers, en van internationale samenwerking”, zegt prof. Carole Mundell, directeur Wetenschap van ESA. “SOHO heeft spannende uitdagingen overwonnen en is daarmee een van de langstlopende ruimtemissies aller tijden geworden.” “De SOHO-missie is een prachtig voorbeeld van de ongelooflijke samenwerking tussen NASA en ESA”, voegt Nicky Fox, adjunct-directeur van het Science Mission Directorate op het hoofdkantoor van NASA in Washington, toe. “Ik feliciteer de teams van NASA en ESA met hun geweldige dertig jaar samenwerking.”
De missie verliep niet zonder drama. Tweeënhalf jaar na de lancering kreeg het ruimtevaartuig te maken met een kritieke storing, waardoor het uit koers raakte en het contact met de aarde verloor. Een internationaal reddingsteam werkte drie maanden lang onvermoeibaar door om het ruimtevaartuig te lokaliseren en te bergen. In november en december 1998 faalden de stabiliserende gyroscopen van het ruimtevaartuig en begon een nieuwe race om de missie te redden. In februari 1999 kon het ruimtevaartuig dankzij nieuwe software zonder gyroscopen vliegen en sindsdien heeft het een revolutie teweeggebracht in de zonnewetenschap. "SOHO was een pionier op nieuwe gebieden in de zonnewetenschap. Het heeft een revolutie teweeggebracht in de studie van het ruimteweer door realtime monitoring van de zon te bieden om potentieel gevaarlijke zonnestormen die op weg zijn naar de aarde te voorspellen, en zijn nalatenschap blijft toekomstige missies inspireren", zegt Daniel Müller, ESA-projectwetenschapper voor SOHO en Solar Orbiter. “SOHO produceert nog steeds dagelijks hoogwaardige gegevens en met honderden artikelen die elk jaar worden gepubliceerd, blijft de wetenschappelijke productiviteit zeer hoog.”
Een enkele plasma-transportband
SOHO was een pionier op het gebied van ‘helioseismologie’. Net zoals bij het bestuderen van hoe seismische golven tijdens een aardbeving door de aarde gaan, onderzoekt helioseismologie het binnenste van de zon door te bestuderen hoe geluidsgolven erdoorheen weerkaatsen. In het begin van zijn carrière leverde SOHO de eerste beelden van plasmastromen (elektrisch geladen materiaal) onder het oppervlak van de zon, waardoor een uniek kijkje in het gelaagde binnenste ervan werd geboden. Dankzij de lange levensduur van SOHO hebben wetenschappers met behulp van helioseismologie een langdurig mysterie kunnen oplossen: plasma stroomt langs een enkele lus, of cel, in elk van de hemisferen van de zon, en niet langs meerdere cellen, zoals eerder werd gedacht. Uit de gegevens blijkt dat het plasma ongeveer 22 jaar nodig heeft om een volledige lus rond deze ene ‘transportband’ te voltooien, waarbij het van het oppervlak nabij de evenaar naar de polen stroomt en vervolgens weer diep naar beneden terugkeert naar de evenaar. Dit komt overeen met de tijdlijn van de magnetische cyclus van de zon en verklaart hoe zonnevlekken, gebieden waar intense magnetische velden door het oppervlak van de zon breken, tijdens de zonnecyclus steeds dichter bij de evenaar verschijnen.
Schijnt de zon constant?
De hoeveelheid energie die de zon uitstraalt, is van fundamenteel belang om de invloed van de zonnewarmte op de atmosfeer en het klimaat van de aarde te begrijpen. De gegevens die SOHO in drie decennia heeft verzameld, vormen samen met oudere metingen een ongeëvenaarde reeks metingen die bijna vijftig jaar beslaat. De totale energie-output van de zon verandert zeer weinig, gemiddeld slechts 0,06% gedurende de zonnecyclus. Daarentegen is de variatie in extreme ultraviolette straling aanzienlijk, met een verdubbeling tussen het zonneminimum en -maximum. Extreme ultraviolette straling van de zon heeft een aanzienlijke invloed op de temperatuur en chemie in de bovenste atmosfeer van de aarde, maar is geen directe oorzaak van de opwarmingstrends die nabij het aardoppervlak worden waargenomen.
Monitoring van zonnestormen wettelijk vastgelegd
SOHO heeft zo'n cruciale rol gespeeld in de ontwikkeling van realtime ruimteweermonitoringsystemen dat het in oktober 2020 in de Amerikaanse wetgeving is opgenomen. De wet ‘Promoting Research and Observations of Space Weather to Improve the Forecasting of Tomorrow’ (PROSWIFT) vermeldt specifiek het Large Angle and Spectrometric Coronagraph (LASCO)-instrument van SOHO. LASCO is een coronagraaf, een telescoop met een schijf die het midden van het gezichtsveld afschermt. Door het directe licht van de zon te blokkeren, kan het instrument het licht van de omringende atmosfeer, de corona genaamd, waarnemen. Hierdoor kunnen we coronale massa-uitbarstingen, grote uitbarstingen van zonnemateriaal en magnetische velden, zien wanneer ze vanaf de zon vertrekken, waardoor we tot drie dagen van tevoren gewaarschuwd worden voor mogelijk verstorend ruimteweer dat de aarde bereikt.
5000 kometen, en dat aantal blijft stijgen!
De prestaties van de telescoop als kometenjager waren niet gepland, maar bleken een onverwacht succes. Dankzij het screeningeffect van de coronagraaf van SOHO worden ook ‘sungrazer’-kometen – kometen die heel dicht bij de zon komen, zichtbaar. Niet alle kometen die door SOHO worden waargenomen, zijn sungrazers. Zo heeft de telescoop ook prachtige beelden gemaakt van de komeet Tsuchinshan–ATLAS, ook wel de Grote Komeet van 2024 genoemd, een niet-periodieke komeet uit de buitenste regionen van het zonnestelsel. SOHO ontdekte in maart 2024 zijn 5000ste komeet en is daarmee de meest productieve komeetontdekker in de geschiedenis. De meeste daarvan zijn gevonden door burgerwetenschappers over de hele wereld via het Sungrazer Project. De waarnemingen hebben waardevolle gegevens opgeleverd over de beweging, samenstelling en stofproductie van kometen.
Toekomstige ontdekkingen mogelijk maken
Het succes van SOHO heeft de volgende generatie zonneobservatoria gevormd, zowel wat betreft hun technologie en wetenschappelijke doelstellingen, als wat betreft hun rol als voorbeeld voor open databeleid en internationale samenwerking. Zo maakt de door ESA geleide Solar Orbiter-missie beelden van de zonnestralen vanaf een hogere breedtegraad en vliegt deze veel dichter bij de zon, waarbij veel van de instrumenten opvolgers zijn van die van SOHO. Op dezelfde manier heeft NASA's Solar Dynamics Observatory verbeterde versies van SOHO's instrumenten aan boord om de erfenis van SOHO voort te zetten op het gebied van volledige schijfbeeldvorming en helioseismologie. Bovendien draagt SOHO vaak bij aan ‘multipoint’-metingen, waardoor het essentiële context biedt voor Solar Orbiter en NASA's Parker Solar Probe terwijl deze hun eigen unieke banen rond de zon afleggen. Nog recenter is ESA's Proba-3 de lucht in gegaan om nieuwe beelden te maken van de vage corona van de zon, terwijl de komende Vigil-missie van het agentschap de eerste zal zijn die de zon vanaf de ‘zijkant’ observeert en zonnestormen detecteert voordat ze in het gezichtsveld van SOHO komen. “SOHO is een glansrijk succes, dankzij de toewijding van de teams die deze ongelooflijke machine in de lucht houden”, zegt Daniel. “De wetenschap ervan blijft waardevol en relevant, ten dienste van generaties wetenschappers, en ik ben er zeker van dat zijn nalatenschap de zonnewetenschap nog decennia lang zal blijven sturen.”
Bron: ESA
