Onderzoekers van de Tokyo City University hebben zojuist een nieuw artikel gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters, gebaseerd op foto’s die de Artemis II-astronauten in de ruimte hebben gemaakt tijdens hun maanrondgang met de Nikon Z9. De onderzoekers analyseerden de beelden van de zonnecorona die door de Artemis II-astronauten zijn vastgelegd, wat leidt tot nieuwe inzichten in de structuur van de corona van de zon en aantoont hoe waardevol het is om camera’s mee de ruimte in te nemen.
“We onderzochten de structuur van de optische F-corona, d.w.z. het innerlijke zodiakale licht, met behulp van een publiek vrijgegeven breedbeeldimage van een totale zonsverduistering die werd verkregen tijdens de bemande maanrondgang van Artemis II,” schrijven de onderzoekers Kohji Tsumura en Ko Arimatsu. “In dit beeld is de zonneschijf volledig verduisterd door de Maan, wat een zeldzaam zicht biedt op diffuse emissie rond de zon over een breed hoekbereik.”
Hoewel de Nikon Z9 die de astronauten de ruimte in namen niet volledig fotometrisch gekalibreerd was voor dit soort werk, konden de onderzoekers de gamma-correctie kalibreren aan de hand van de luminantiewaarden van de achtergrondsterren. Deze “stellaire kalibratie” stelde hen in staat om buitengewoon gedetailleerde metingen en analyses van de F-corona van de zon uit te voeren.
“F” staat voor “Fraunhofer,” en de F-corona is het deel van de corona dat wordt veroorzaakt door stofdeeltjes die het licht van de photosphere verstrooien, zoals de University of St. Andrews in het Verenigd Koninkrijk uitlegt.
De F-corona is het helderste deel van de corona “vanaf ongeveer 1,4 miljoen kilometer vanaf het midden van de Zon,” vervolgt de University of St. Andrews.
Het is een bijzonder interessant deel van de zonnecorona, omdat het verstrooide licht Fraunhofer-absorptielijnen bevat, wat de naam verklaart. Het licht van de F-corona heeft dezelfde golflengten als zonlicht zoals dat op Aarde wordt waargenomen.
Terugkomend op de nieuwe wetenschappelijke studie, richten de onderzoekers zich op het zodiacaal licht (ZL), dat een “belangrijke bijdrage levert aan de diffuse helderheid van de sterrenhemel ’s nachts” en wordt veroorzaakt door astrale bronnen voorbij de Aardse atmosfeer. Deze opklaringen worden eigenlijk veroorzaakt door fotosferisch licht van de Zon dat in de ruimte wordt verstrooid door interplanetaire stof. ZL vanaf de Aarde meten is uitdagend door atmosferische omstandigheden, waardoor ruimtelijke waarnemingen essentieel zijn, zoals die gedaan door de Artemis II-astronauten met hun Nikon Z9.
Hoewel de Zon een relatief dichtbij kosmisch object is dat uitgebreid is bestudeerd, blijft er nog veel mysterieus aan haar corona. Totale zonsverduisteringen, zoals die Artemis II-astronauten meemaakten tijdens hun maanrondgang, bieden een buitengewoon waardevol venster om de Zon beter te bestuderen.
Het is om die reden dat de Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA) door het extreem dure en veeleisende proces is gegaan om ruimteschepen te bouwen die artificiële totale zonsverduisteringen in een baan om de aarde kunnen creëren.
Terwijl de Artemis II-missie mensen thuis boeide met een gevoel van avontuur en geweldige foto’s, zat er in wezen een wetenschappelijke missie achter. Een groot deel van die missie naar de Maan was ironisch genoeg het bestuderen van de Zon.
Door de foto’s van de Artemis II-crewmembers te bestuderen konden Tsumura en Arimatsu de vorm, grootte en intensiteit van de F-corona meten. Interessant genoeg komen de Artemis II-beelden grotendeels overeen met eerdere waarnemingen uit de ruimte, maar werd een sterkere emissieconcentratie waargenomen dichter bij het ecliptische vlak. De resultaten toonden ook een F-corona die uitgebreider is dan verwacht, volgens het bestaande model ZodiSURF.
Het belangrijkste is dat de resultaten grotendeels overeenkomen met verwachtingen en met andere, strengere waarnemingen. Dit is cruciaal, omdat dit aantoont dat astronauten met consumentenbeelden waardevol wetenschappelijk onderzoek naar de Zon in de ruimte kunnen uitvoeren.
“Over het geheel genomen toont deze studie aan dat opportunistische waarnemingen vanuit bemande maanmissies waardevolle inzichten kunnen opleveren in de structuur van de binnenste zodiacale wolk,” concluderen Tsumura en Arimatsu. “Deze analyses leveren een empirische demonstratie van de wetenschappelijke haalbaarheid van dergelijke maanoccultatie-concepten en kunnen worden beschouwd als een waardevol proof of concept ter ondersteuning van toekomstige maanbaan-corona-missies.”
De Nikon Z9 en de Artemis II-astronauten, commandant Reid Wiseman, piloot Victor Glover en Mission Specialists Christina Koch en Jeremy Hansen, hebben serieus zonnige wetenschap bedreven met hun Nikon Z9-camera, wat onmiskenbaar netjes is.
Het is ook een echte pluim op de hoed van Nikon.
“Het zien van de beelden van de Artemis II-missie die op aarde terugkeren is een diepe eer voor ons allen bij Nikon. Dit nieuwste onderzoek van de Tokyo City University dient als een krachtige herinnering aan wat beeldvorming mogelijk maakt wanneer wetenschap, verkenning, onvermoeibare inzet en menselijke nieuwsgierigheid samenkomen,” zegt Hiroyuki Ikegami, Senior Executive Vice President van Nikon, General Manager van de Imaging Business Group en General Manager van de Imaging Business Unit, tegen PetaPixel.
“Sinds meer dan vijf decennia, van Apollo 15 tot het Artemis-programma, heeft Nikon het voorrecht NASA te ondersteunen met camera’s en lenzen die zijn ontworpen voor uitzonderlijke helderheid en betrouwbaarheid onder de meest veeleisende omstandigheden. De hoge resolutie, het ruime dynamisch bereik en de uitstekende prestaties bij weinig licht van de Nikon Z9 helpen bemanningen om ongelooflijke details vast te leggen.”
“Deze beelden helpen bij de vooruitgang van onderzoek en verdiepen ons begrip van de ruimte, terwijl voortdurende tests van de Z9 de enorme wetenschappelijke mogelijkheden van toekomstige missies voorbereiden.”
“We zijn er trots om een kleine rol te spelen in deze historische reis, maar de focus ligt terecht bij de Artemis-bemanning en de wetenschappers over de hele wereld die deze beelden en data zullen gebruiken om de grenzen van ontdekkingen te verleggen.”
