Europejska Agencja Kosmiczna podjęła decyzję, na którą polscy naukowcy i inżynierowie czekali od kilku lat. W dniach 10-11 czerwca 2026 r. Komitet Programu Naukowego ESA, zebrany w Instituto Astrofísico de Canarias na Teneryfie, zarekomendował wybór misji Plasma Observatory jako kolejnej misji klasy średniej (M7) w programie Voyage 2050. Formalna decyzja zostanie potwierdzona na listopadowym posiedzeniu Komitetu, ale rekomendacja oznacza w praktyce zielone światło dla projektu – i dla bardzo dużej roli, jaką ma w nim odegrać Polska.
Do czego służy Plasma Observatory
Misja ma odpowiedzieć na jedno z fundamentalnych pytań fizyki plazmy kosmicznej: jak przebiegają procesy energetyzacji plazmy i transport energii w środowisku plazmy bliskiego otoczenia Ziemi poprzez obserwacje w wielu skalach przestrzennych.
W praktyce Plasma Observatory zbada, jak wiatr słoneczny – strumień naładowanych cząstek wyrzucanych ze Słońca – oddziałuje z magnetosferą, czyli magnetycznym „bąblem” chroniącym naszą planetę. To właśnie w tym oddziaływaniu zachodzą procesy takie jak rekoneksja magnetyczna, fale uderzeniowe, turbulencje czy energetyczne strumienie plazmy
Magnetosfera Ziemi pełni tu rolę naturalnego laboratorium. Wyniki Plasma Observatory mają pomóc zrozumieć nie tylko zjawiska pogody kosmicznej (które wpływają np. na satelity, sieci energetyczne czy komunikację radiową), ale też procesy zachodzące w znacznie odleglejszych obiektach – plazmie wokół innych gwiazd, w obszarach wybuchów supernowych czy w odległych galaktykach.
Misja jest naturalnym następcą wcześniejszych projektów ESA i NASA – Cluster i MMS – które po raz pierwszy umożliwiły obserwacje wielopunktowe plazmy magnetosfery. Plasma Observatory pójdzie o krok dalej: po raz pierwszy umożliwi jednoczesne pomiary w dwóch różnych skalach – dużej, „płynowej” (fluid scale) i małej, jonowej (ion scale) – co ma pozwolić zrozumieć, jak procesy zachodzące na różnych poziomach wzajemnie się sprzęgają.
Flota siedmiu satelitów – jak będą operować
Plasma Observatory to konstelacja siedmiu identycznych statków kosmicznych. Satelity będą przemieszczać się po eliptycznej orbicie równikowej wokół Ziemi, z perygeum w odległości około 8 promieni Ziemi i apogeum w odległości około 17 promieni Ziemi – a więc będzie można regularnie przemierzać kluczowe obszary magnetosfery takie jak: strefę dzienną (gdzie wiatr słoneczny zderza się z polem magnetycznym Ziemi, tworząc falę uderzeniową, magnetopauzę i tzw. magnetosheath) i strefę nocną (z obszarem quasi-dipolowym i strukturą podłużnych prądów w otoczeniu Ziemi).
Satelity będą lecieć w formacji opisywanej jako dwa tetraedry – geometryczne układy umożliwiające jednoczesny pomiar pól elektromagnetycznych i cząstek z różnych punktów w przestrzeni. Odległości między satelitami będą sięgać od ok. 30 km (skala jonowa) do ok. 5000 km (skala płynowa).
Polski udział – CBK PAN w centrum projektu
Dla Polski wybór Plasma Observatory jest wyjątkowo istotny ze względów naukowych, ale także wkładu technologicznego. Grupa badaczy z Zakładu Fizyki Plazmy CBK PAN wraz z najlepszymi światowymi naukowcami z tej dziedziny ma możliwość uczestniczyć w tworzeniu założeń misji, koncepcji metod pomiarowych, jak i w tworzeniu modeli opisujących struktury przestrzeni kosmicznej.
Ponadto zespół inżynierów i naukowców jest zaangażowany w wytwarzanie elementów przyrządów naukowych oraz w koordynację prac związanych z operacyjnością całego systemu badawczego. W ramach wcześniejszych etapów konkursu ESA (Phase A) opracowano model misji składający się z dużego głównego satelity i 6 małych satelitów, który został ostatecznie zastąpiony koncepcją modelu 7 jednakowych satelitów. Każdy satelita posiada dwa zestawy instrumentów pomiarowych BOX-P i BOX-W. BOX-P (Particles And Fields Instrument) to zestaw instrumentów posiadających wspólne połączenie z systemem pokładowym satelity, jest prowadzony przez CBK PAN, pod kierownictwem prof. dr hab. Hanny Rothkaehl (ILS) a BOX-W (Waves) – jest zarządzany przez IRFU, szwedzki instytut Fizyki Kosmicznej w Uppsali. W przypadku zestawu BOX-P CBK PAN odpowiada za całość prac: koordynację, integrację, testy oraz dostarczenie instrumentu i wytworzenie części mechanicznej. W przypadku zestawu BOX-W wkład CBK PAN obejmuje – poza samym instrumentem EFI-ADA (Electric Field Instrument – Axial Dipole Antenna) – również wytworzenie modułu zasilania oraz struktury mechanicznej. Inż. Marek Morawski pełni funkcję Instrument Lead Scientist (ILS) dla instrumentu EFI-ADA
– Jest to dla nas niesamowita radość i zadowolenie. Spełniły się nasze marzenia, nad realizacją których pracowaliśmy przez ostatnie dziesięciolecia. Będzie to przełomowa misja, która pozwoli nam poznać nie tylko procesy zachodzące w Układzie Słonecznym, ale także zrozumieć i opisać podstawowe zasady fizyki, takie jak rekoneksja. Jest to pierwszy krok na drodze do wielopunktowej i wieloinstrumentalnej diagnostyki środowiska kosmicznego – komentuje prof. Hanna Rothkaehl.
Start misji zaplanowano na 2037 rok.
Plasma Observatory (PMO/PO) jest jedną z trzech misji rozważanych przez ESA w ramach konkursu na siódmą misję klasy średniej (M7), obok M-Matisse (badania Marsa) i Theseus (badania źródeł promieniowania wysokoenergetycznego). Formalna decyzja o wyborze ma zostać podjęta przez Komitet Programu Naukowego ESA w listopadzie 2026 r.
Dodatkowe informacje:
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
rzeczniczka CBK PAN
tel. 728327400
ezambzycka@cbk.waw.pl
