Wystrzelona w 2000 roku Cluster to wyjątkowa konstelacja czterech identycznych sond kosmicznych badających oddziaływania między Słońcem a ziemską magnetosferą, która chroni nas przed naładowanym gazem, cząstkami energetycznymi i polem magnetycznym naszej gwiazdy. Pomimo planowanego czasu życia wynoszącego dwa lata, misja Cluster trwała na orbicie prawie 24 lata.
W ciągu tych ostatnich dwudziestu czterech lat obserwacje prowadzone przez satelity konstelacji Cluster doprowadziły do publikacji ponad 3200 wartościowych artykułów naukowych.
Nigdy wcześniej nie mieliśmy tak dokładnego wglądu, w to jak Słońce wpływa na środowisko Ziemi i procesy zachodzące w ziemskiej magnetosferze, a niejako przy okazji dowiedzieliśmy się znacznie więcej o potencjalnie niebezpiecznej pogodzie kosmicznej.
Satelity konstelacji Cluster będą kontynuować obserwacje do września 2024 r. W ciągu ostatnich kilku miesięcy swojej pracy badawczej będą przechodzić przez obszar, w którym naładowane cząstki są przyspieszane, zanim wytworzą się ziemskie zorze polarne. Naukowcy wykorzystają rzadką okazję do zbadania tego regionu przy użyciu instrumentów znajdujących się na wielu satelitach jednocześnie.
Dane przechowywane przez dziesięciolecia w archiwum misji Cluster będą nadal umożliwiać prowadzenie nowych badań naukowych jeszcze długo po zakończeniu misji. Dzięki tej skarbnicy danych badacze mogą ponownie przeglądać i ponownie analizować przeszłe wydarzenia, przeprowadzać nowe analizy statystyczne oraz wdrażać nowe techniki uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji.
Spośród czterech satelitów Cluster (nazwanych Rumba, Salsa, Samba i Tango) Salsa jako pierwszy zakończy swoje życie, wchodząc w gęstsze warstwy atmosfery Ziemi.
Operatorzy w centrum kontroli misji ESA przeprowadzili w styczniu cztery manewry, aby obniżyć orbitę Salsy i przygotować satelitę do bezpiecznego wejścia w atmosferę we wrześniu nad słabo zaludnionym regionem południowego Pacyfiku.
„Satelity Cluster mają bardzo wydłużone orbity, na które duży wpływ ma przyciąganie grawitacyjne Słońca i Księżyca” – mówi Bruno Sousa, szef operacji misji w ESOC. „Czasami opadają stromo, o ponad 30 km na jednej orbicie. Innym razem nie spadają wcale”.
„W tym miesiącu poprawiliśmy orbitę Salsy, aby mieć pewność, że we wrześniu doświadczy ona ostatecznego stromego spadku z wysokości około 110 km do 80 km. Daje nam to największą możliwą kontrolę nad tym, gdzie sonda zostanie przechwycona przez atmosferę i spłonie w jej gęstych warstwach.”
Ważny był moment wykonania manewrów. „Sezon zaćmień” Salsy rozpoczyna się w lutym. Satelita przez większość następnych kilku miesięcy będzie wyłączony, ponieważ będzie znajdował się w cieniu Ziemi i nie będzie mógł polegać na swoich panelach słonecznych.
„Panele słoneczne Salsy również szybko ulegają degradacji, odkąd przekroczyły pasy promieniowania Van Allena. Maksymalna dostępna moc szybko maleje i wkrótce może osiągnąć punkt, w którym nie będziemy w stanie wykonać manewrów deorbitujących” – mówi Beatriz Abascal Palacios z centrum kontroli misji.
Pozostałe trzy sondy kosmiczne wchodzące w skład kwartetu będą nadal prowadzić obserwacje naukowe, ze szczególnym uwzględnieniem fizyki zórz polarnych, do września. Salsa może również dołączyć do ostatnich obserwacji, jeśli nadal będzie w stanie wygenerować wystarczającą moc po sezonie zaćmień.
Podobnie jak wiele naszych satelitów, konstelacja sond kosmicznych Cluster została zaprojektowana i wystrzelona przed wejściem w życie aktualnych wytycznych ESA dotyczących ograniczania powstawania śmieci kosmicznych.
Niemniej jednak nawet w ich przypadku ESA podejmuje działania mające na celu zminimalizowanie wpływu sond na środowisko. Dobrym przykładem jest tutaj misja Aeolus, która w ubiegłym roku została zepchnięta w atmosferę ziemską nad słabo zaludnionym regionem Ziemi. Dzięki działaniom podjętym w tym miesiącu ponowne wejście Salsy w atmosferę we wrześniu będzie miało miejsce w podobnym regionie świata.
Po ponownym wejściu Salsy w atmosferę pozostałe satelity Gromady przejdą w tryb pracy, w którym nadal będą komunikowały się z centrum kontroli misji, ale nie będą już prowadziły żadnych nowych badań. Według obecnych planów Rumba zejdzie z orbity w 2025 roku, a rok później swoją misję zakończą także Tango i Samba.
„Doświadczenie, jakie zdobywamy podczas bezpiecznego ponownego wejścia na tego samego satelitę pod czterema różnymi kątami i prędkościami oraz w czterech różnych warunkach atmosferycznych, znacznie poprawi naszą wiedzę na temat ponownego wejścia na orbitę i pomoże nam zdefiniować standard bezpiecznego usuwania satelitów na podobnych orbitach. „