SMILE (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) misyonu, Güneş-Dünya bağlantısının daha kapsamlı anlaşılmasını sağlamak için yeni bir bilimsel teknik kullanacak. Bu, bilimsel bilgimizi artıracak ve uzay havası etkilerini anlamamıza yardımcı olacak. Misyon, ilk kez Dünya'nın manyetosferinin küresel 3D görüntülemesini yapacak ve güneş rüzgarının etkisine dinamik tepkisini araştıracak.
SMILE, Dünya'nın manyetosferi ile güneş rüzgarı (Güneş'ten akan yüklü parçacıklar) arasındaki etkileşimi inceleyecek. Birleşik Krallık, temel bilimsel cihaz olan Yumuşak X-ışını Görüntüleyicisi'ni (SXI) sağlıyor ve misyonun bilimsel konsorsiyumuna eş liderlik ediyor. Misyon, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ile Çin Bilimler Akademisi (CAS) arasındaki ilk tam ölçekli işbirliği.
Dünya'nın manyetosferi, Güneş Sistemi'ndeki tüm kayalık gezegenler arasında en güçlüsüdür ve Dünya'nın yaşanabilirliğinde önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir. Bilim insanları, Mars'ın atmosferinin ve yüzey suyunun çoğunu kaybetmesinin temel nedeninin manyetosferini kaybetmesi olduğuna inanıyor.
SMILE'ın üç soruyu yanıtlaması bekleniyor:
- Gündüz tarafı güneş rüzgarı/manyetosfer etkileşiminin temel modları nelerdir?
- Alt fırtına döngüsünü ne tanımlar?
- Koronal Kütle Atımları kaynaklı fırtınalar nasıl ortaya çıkar ve alt fırtınalarla ilişkileri nedir?
Bu soruları yanıtlamak için SMILE, bilim insanlarına dış manyetosferik sınırların (manyetopoz, yay şoku ve manyetosferik çıkıntılar) konumu ve şekli ile auroralar ve güneş rüzgarının bunların yanında nasıl davrandığı hakkında veri ve bilgi sağlayacak.
Birleşik Krallık Katkıları
Genel misyon bilimi ve SXI cihazının liderliği, Birleşik Krallık ekiplerinin SMILE'ın bilimsel verilerini kendi gereksinimleri ve uzmanlık alanları doğrultusunda şekillendirmesine olanak tanıyor. Derinlemesine cihaz bilgisi, Birleşik Krallık araştırma tabanının fırlatma sonrası araştırma ve keşif aşamasında verileri anlama ve kullanma konusunda iyi bir konumda olmasını sağlayacak.
Birleşik Krallık'ın dünya lideri olduğu alanlar - gezegen bilimi (Dünya ve ötesi), güneş fiziği, uzay plazması ve astrofizik - SMILE tarafından keşfedilen bilimle destekleniyor.
SMILE verileri ayrıca uzay havası tahmininde kullanılan bilimsel modellerin iyileştirilmesine yardımcı olarak gerçek dünya faydaları sağlayacak. Aşırı uzay havası, uydu navigasyonu, kısa dalga iletişimleri ve güç şebekelerini etkileyen jeomanyetik fırtınalara neden olarak modern teknolojiyi bozabilir. ESA'nın yakın tarihli bir çalışması, tek bir aşırı uzay havası olayının Avrupa'daki potansiyel sosyo-ekonomik etkisinin 15 milyar Euro'ya ulaşabileceğini tahmin ediyor. Bu aksaklıkların çoğu doğru tahminle önlenebilir.
Birleşik Krallık SMILE ekibi, Met Office Uzay Havası Operasyon Merkezi ile çalışmalarını SMILE verileriyle desteklemek amacıyla ön çalışmalar yaptı.
Chelmsford merkezli Teledyne e2v, ESA'ya yaklaşık 1,5 milyon sterlinlik bir sözleşme kapsamında SXI CCD dedektör cihazlarını tedarik ediyor. Open University ile CCD geliştirme programı üzerine ortak akademik-endüstriyel bilgi alışverişi, cihazların uzay radyasyonuna dayanıklılığını artıracak ve bu kilit Birleşik Krallık teknolojisini ticari satış ve ihracat fırsatları için koruyacak.
Birleşik Krallık şirketi Photek Ltd de UVI cihazı için kamerayı monte etmek üzere sözleşme imzaladı.
Daha fazla sosyo-ekonomik etki şu yollarla gerçekleşecek:
- X-ışını algılama enstrümantasyonunda teknoloji geliştirme; SXI dedektör cihazları X-ışını algılama için şimdiye kadar uçurulmuş en büyük cihazlardır
- Akademik kurumlarda ve endüstriyel tedarik zincirinde beceri geliştirme
- SMILE biliminde Birleşik Krallık itibarını ve dünya lideri statüsünü koruyarak takip projelerine ve daha fazla finansmana yol açma
- Çin, Kanada ve Avrupa konsorsiyumu ile yeni ve güçlendirilmiş uluslararası ortaklıklar
Birleşik Krallık Finansmanı ve Rolleri
Birleşik Krallık Uzay Ajansı finansmanı, aşağıdaki Birleşik Krallık rollerini 2026'da misyon fırlatılışına kadar destekleyecek; fırlatma sonrası destek daha sonraki bir incelemeye tabidir.
Genel misyon Eş Baş Araştırmacısı: Dr Colin Forsyth (UCL-MSSL). Çinli mevkidaşı Prof. Chi Wang (Ulusal Uzay Bilim Merkezi Müdürü, Çin Bilimler Akademisi) ile birlikte misyon düzeyinde bilim gelişimine liderlik ediyor.
SXI cihazı Baş Araştırmacısı: Dr Steven Sembay (Leicester Üniversitesi). İspanya, Norveç, İsviçre, ABD dahil uluslararası ortaklardan donanım ve tasarım katkılarıyla SXI cihazını inşa eden Avrupa konsorsiyumuna liderlik ediyor. Leicester, yenilikçi 'ıstakoz gözü' mikro gözenek teknolojisini kullanarak genel teleskop optiğine liderlik etti.
UCL-MSSL ayrıca SXI ön uç elektroniğini (FEE) sağlıyor ve Çin liderliğindeki Hafif İyon Analizörü cihazında Eş Araştırmacı destek rolü üstleniyor.
SXI Eş Araştırmacısı: Dr David Hall (Open University). SXI cihazının CCD (Yük Bağlaşımlı Cihaz) dedektörlerinin performansını test etme ve karakterize etme.
SXI CCD dedektörleri, ESA ile ayrı bir sözleşme kapsamında Teledyne e2v (Chelmsford, Birleşik Krallık) tarafından sağlanıyor.
Zaman Çizelgesi, Mevcut Durum ve Sonraki Adımlar
- 2015: Birleşik Krallık-Çin ortak teklifi ESA ve CAS tarafından seçildi
- 2018: Faz B1 çalışması ve tüm cihaz ve misyon düzeyi Sistem Gereksinim İncelemeleri tamamlandı
- Mart 2019: ESA Üye Devletleri SMILE'ı resmen kabul etmek için oy kullandı
- 2020: SXI Ön Tasarım İncelemesi tamamlandı
- Haziran 2024: SXI uçuş cihazı SMILE PLM'ye teslim edildi
- 19 Mayıs 2026: Fırlatma
