Zakład Fizyki Słońca (ZFS) jest filią
Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie.
Jesteśmy jedną z nielicznych placówek na świecie zajmujących się konstrukcją przyrządów kosmicznych i prowadzących obserwacje Słońca w zakresie rentgenowskim.
Nasza praca koncentruje się na badaniu fizyki Słońca, gwiazd oraz magnetosfery Ziemi. Specjalizujemy się w analizie i interpretacji widm oraz obrazów rentgenowskich Słońca.
Główne obszary badań ZFS obejmują:
Diagnostykę procesów uwalniania energii i warunków fizycznych w plazmie rozbłysków słonecznych.
Modelowanie hydrodynamiczne rozbłysków słonecznych w celu lepszego zrozumienia ich mechanizmu.
Określania składu chemicznego plazmy w strukturach korony słonecznej.
Prognozowanie rozbłysków protonowych, które mają istotne znaczenie dla prognozowania pogody kosmicznej.
Dane do naszych badań pochodzą z krajowych i międzynarodowych misji kosmicznych, takich jak: Solar Maximum Mission, Yohkoh, Exosat, ROSAT, ASCA, SoHO, CORONAS-F, CORONAS-PHOTON, TRACE, HINODE, Solar Orbiter, Chandrayaan i wielu innych.
Od ponad 50 lat Zakład Fizyki Słońca specjalizuje się również w projektowaniu i budowie instrumentów kosmicznych, które mają kluczowe znaczenie dla badań Słońca. Nasze urządzenia znalazły się na pokładzie wielu prestiżowych misji kosmicznych, co umożliwiło szczegółową analizę promieniowania rentgenowskiego oraz cząstek energetycznych emitowanych przez naszą gwiazdę. Nasze instrumenty przyczyniają się do lepszego zrozumienia aktywności słonecznej, w tym takich zjawisk jak rozbłyski czy koronalne wyrzuty masy, które mają bezpośredni wpływ na kosmiczną pogodę.
Najważniejsze eksperymenty rakietowe i misje orbitalne, w których Zakład Fizyki Słońca (ZFS) brał czynny udział:
1970: Misja rakietowa Vertical-1 – Rakieta osiągnęła wysokość 487 km. Celem eksperymentu było zmierzenie widma promieniowania rentgenowskiego Słońca oraz zbadanie gęstości elektronów i jonów, a także temperatury elektronów w górnej atmosferze.
1971: Misja rakietowa Vertical-2 – Osiągnięto wysokość 463 km. Misja ta w dużej mierze powtórzyła cele naukowe Vertical-1.
1977: Misja rakietowa Vertical-5 – Rakieta osiągnęła wysokość 500 km, a celem naukowym było przeprowadzenie diagnostyki widma rentgenowskiego Słońca.
1979 i 1981: Misje rakietowe Vertical-8 i Vertical-9 – Starty miały miejsce odpowiednio 29 września 1979 roku i 28 sierpnia 1981 roku. Rakiety osiągnęły wysokości 505 km i 500 km. Obie misje były międzynarodowymi projektami, w których Polska dostarczyła instrumenty do obserwacji widma rentgenowskiego Słońca.
1983: Misja suborbitalna Vertical-11 – Start odbył się 20 października 1983 roku, a rakieta osiągnęła wysokość 500 km. Przeprowadzono pomiary promieniowania słonecznego, a Polska dostarczyła aparaturę diagnostyczną do analizy promieniowania rentgenowskiego.
1995: Misja INTERBALL-Tail – ZFS uczestniczył w opracowaniu i budowie fotometru rentgenowskiego RF15-I, który mierzył promieniowanie rentgenowskie Słońca w zakresie energii od 2 do 240 keV.
2001: Misja orbitalna CORONAS-F – ZFS zaprojektował i skonstruował dwa spektrometry rentgenowskie: RESIK (do obserwacji promieniowania rentgenowskiego Słońca w zakresie 3,3 – 6,1 Å) oraz DIOGENESS (do obserwacji trypletów linii Ca XIX, S XV i Si XIII).
2009: Misja orbitalna CORONAS-PHOTON – ZFS opracował fotometr rentgenowski SPHINX, który stał się częścią międzynarodowej współpracy naukowców z Ukrainy i Polski.
2020: Misja międzyplanetarna Solar Orbiter – ZFS uczestniczył w opracowywaniu aparatury do testów naziemnych dla instrumentu STIX, który obserwuje widma rentgenowskie Słońca w zakresie od 4 do 150 keV.
Analiza danych, publikacje i granty
Kluczowym elementem działalności Zakładu Fizyki Słońca jest analiza danych naukowych pochodzących z misji kosmicznych. W tym celu stosowane są zaawansowane techniki interpretacji danych oraz modele komputerowe, które umożliwiają badanie zjawisk zachodzących na Słońcu oraz lepsze zrozumienie interakcji między Słońcem a Ziemią.
Naukowcy ZFS odgrywają znaczącą rolę w społeczności naukowej, regularnie publikując wyniki swoich badań w renomowanych czasopismach międzynarodowych, takich jak The Astrophysical Journal, Solar Physics, Astronomy & Astrophysics oraz The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Publikacje te przyniosły Zakładowi znaczące uznanie oraz liczne cytowania w świecie naukowym.
Ponadto, projekty ZFS są wspierane przez liczne granty badawcze, zarówno krajowe, jak i międzynarodowe. Zakład z powodzeniem pozyskał finansowanie z instytucji takich jak Narodowe Centrum Nauki (NCN) w Polsce, Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) oraz program Horyzont 2020 Unii Europejskiej. Te fundusze pozwalają ZFS kontynuować pionierskie badania naukowe oraz opracowywać nowe instrumenty kosmiczne.
