Мисия "Интерхелиозон" - какво е това?
Проектът Interheliozond е един от дългосрочните строителни проекти на руския космос
Космически кораб "Интерхелиозон"разработи Института за земно магнетизъм, йоносферата и разпространението на радио вълните на името на Н. Пушков от Руската академия на науките (ИЗМИРАН), Московския физико-технологичен институт, Института за космически изследвания на Руската академия на науките и Физически институт „П. Лебедев” на Руската академия на науките (ФИАН) заедно с 13 европейски страни.
Според концепцията на мисията, сондата трябва да отидеСлънцето на разстояние 40-50 милиона километра изучава слънчевите активни явления, слънчевата корона, вятъра и полярните региони на тази звезда, които не се виждат от Земята. Планирано е „Интерхелиозонд“ да се превърне в космически апарат с пълен цикъл - неговото изследователско оборудване трябваше да работи от момента на пускането и да записва различни индикатори по целия път, включително по време на изпълнение на множество гравитационни маневри близо до Венера.
Научна станция "Интерхелиозон" представлявае модул за орбитална миграция, снабден с топлинен щит, който предпазва комплекса от научно оборудване и комунални системи от отопление чрез слънчева радиация и задвижваща система, като осигурява необходимите корекции на етапа на полета до Слънцето.
От научно оборудване в Interheliozondпланира да инсталира устройства от няколко типа. Solar - рентгенов телескоп и спектрометър, магнитограф, конограф и оптичен фотометър. Вторият тип изследователски инструменти са хелиосферни, включващи анализатори на слънчеви йони, електрони на слънчевия вятър, плазма и прах, комплекс от магнитни вълни, магнитометър, детектор на енергийни частици, детектор на слънчеви неутрони, гама спектрометър и радиоспектрометър. До края не е известно на какъв етап е развитието на всички тези устройства днес.
По време на развитието Roskosmos предложи да се създадедве идентични сонди в рамките на мисията Interheliozond - основната, която ще провежда изследвания, и сондата за безопасност, която ще започне да извършва изследвания в случай на извънредни ситуации с основната.
Защо се нуждаем от руската мисия?
Основната мисия на "Interheliozond" - изследванетофундаментални неща, свързани със слънчевата активност, произхода на Слънчевата система и частиците като цяло. Друго нещо е, че космическата програма също показва, че това ще позволи по-добро разбиране на влиянието на дейността на Слънцето върху човечеството и функционирането на електрическите устройства, както и опасността, която може да възникне от тази звезда в случай на непредвидени ситуации.
Влиянието на слънцето върху хората и технологиите
Само 40% достигат земната повърхностслънчева радиация, останалите 60% се отразяват от атмосферата и се връщат обратно в космоса. Друга част от ултравиолетовото лъчение се поглъща от атмосферата – това води до парников ефект.
Слънчевата енергия засяга огромно количествопроцеси, протичащи на Земята. Продължителността на деня на почти всички видове на Земята зависи от светлината - някои живи организми дори спят зимен сън, когато слънцето е ниско и дължината на деня е изключително малка; дървета хвърлят листата си. Фотосинтезата в крайна сметка възниква само чрез взаимодействие със слънчевата енергия.
Под влияние на топлината от Слънцето на Земята се случвапромяна в атмосферното налягане, което води до мъгли, дъждове, образуване на облаци и дори приливи и отливи (въпреки факта, че приливните сили на Луната на Земята са почти два пъти по-силни от слънчевите).
Науката, която изучава ефектите на слънчевата активностчовешка, наречена хелиобиология. Вече е известно, че под въздействието на слънчевите изригвания при хората броят на левкоцитите в кръвта се променя леко и хроничните заболявания също могат да се влошат.
Учените, изследващи Слънцето, обикновено сате анализират влиянието на слънчевия вятър върху магнитосферата на Земята - неговите смущения могат да повлияят както на човешкото благосъстояние, така и на работата на различни електрически устройства. По време на слънчевите изригвания атмосферата на Земята абсорбира радиация, загрява и „набъбва“. Това води до забавяне на спътниците при ниски орбити. Най-фаталната опция - пълната загуба на сателита. Пример за такъв изход от събития може да се нарече слизане от орбита през юли 1979 г. на американската орбитална станция Skylab.
Слънцето по време на проблясъците хвърля потоцивисокоенергийни заредени частици, които достигат Земята за няколко часа. Нашата планета е защитена от тях от магнитосферата, но потоците на частиците засягат спътниците в по-високи орбити - над 1000 км, причинявайки шум на детектори, неизправности и деградация на електрониката. В допълнение, при високи географски ширини, високо енергийните заредени частици могат да причинят смущения в радиокомуникациите.
Добре. Защо тогава създаването на мисията замръзна?
Тук е трудно да се даде категоричен отговор.
От една страна, бюджетът на Федералното пространствоПрограмите, приети за периода 2016–2025 г., както и много други области, които не са свързани със социалните задължения или отбраната на държавата, намаляха значително през последните години. За десет години той възлиза на 1,406 трилиона рубли - вместо първоначално планираните 2,5 трилиона рубли. От тях, раздел "Фундаментални космически изследвания" (FCI) е само 143,2 милиарда рубли - това е 14 милиарда рубли всяка. Тя включва подкрепа за всички съществуващи изследователски мисии, както и разработването на нови такива, които са планирани да стартират през следващите десетилетия.
Сред приоритетите бяха планетарните иастрофизични проучвания, както и много масивна лунна програма с развитието на автоматични станции, подготовка за пилотирани полети и дори създаването на лунна база.
Конкуренция за създаване на космически комплекс заХелиофизичното изследване на Слънцето, което Роскосмос обяви през 2013 г., предложи разпределянето на 915 милиона рубли за създаването на мисия за изучаване на Слънцето. Практически нищо не се знае за останалите средства, отпуснати по проекта. Освен това неправителствената организация "Лавочкин", която участва в разработването на мисията, ще преразгледа вече съществуващия договор с Роскосмос. Причините за това също са неизвестни.
Изображение: NASA. Слънцето - от повърхността до горната му атмосфера - всички снимки бяха направени по едно и също време.
Другата страна на замразяването на проекта е техническапроблеми, които разработчиците са срещнали по време на създаването му. Те незабавно се сблъскаха с трудностите, свързани с масата на самата сонда: за успешния му полет масата на всички устройства в Интерхелиозон трябва да бъде минимална.
"Имаше проблеми, свързани с определена излишна маса: необходимо е да се поставят в орбита с определени характеристики, с очакването на конкретна ракета, която изисква ограничения върху масата. Тези въпроси не бяха окончателно обвързани, така че е необходимо да се усъвършенства концептуалният проект по отношение на изясняване на тези характеристики. Досега сме спрели на това ”, обясни наскоро директорът на ИЗМИРАН Владимир Кузнецов за спирането на финансирането на проекта.
Има още един нюанс, свързан с развитието„Интерхелиозонда“: още в края на 2014 г. вицепрезидентът на Руската академия на науките Лев Зелени каза, че Роскосмос ще обърне повече внимание на научни и космически проекти, които не дублират мисии, стартирани от други страни.
И какво, има мисии, подобни на Интерхелионд?
Да! Най-силната е мисията Parker Solar Probe, която NASA стартира на Слънцето на 11 август 2018 година. "Високите технологии" говориха подробно за нея тук. Накратко, техническото пълнене на Parker Solar Probe дори по време на пускането му беше много по-добро от това на Interheliozond, чието пускане е планирано за поне осем години. Сондата почти ще докосне Слънцето - разстоянието на устройството до звездата ще бъде по-малко от 6.1 милиона километра, а топлинният щит, покриващ соларната сонда на Паркър, ще се затопли само до 1,644 ° C.
Изображение: Слънчева сонда Parker на НАСА
Основната мисия на Parker Solar Probe еизследването на слънчевата корона - областта на Слънцето, където температурата надвишава 2 милиона градуса, но в тази област е много ниска плътност на пространството - това ще позволи на устройството да лети почти до Слънцето.
Друга амбициозна мисия е Solar Orbiter.който се разработва от инженери от Европейската космическа агенция. Първоначално стартирането му трябваше да се състои през 2017 г., но стартът беше отложен за 2020 г. - разработчиците не бяха напълно сигурни в ефективността на топлинния щит.
Разбирам. И каква част от Слънцето се интересуват най-много от учените? Защо да мислите на слънцето?
Днес основният интерес на учените епоне от НАСА, се свързва със слънчевия вятър и слънчевата корона. Факт е, че по време на 146 милиона километра, на които слънчевият вятър достига Земята за четири дни, той се смесва с други частици много пъти и губи огромно количество от определящите си характеристики. Следователно мисията Parker Solar Probe, например, ще изследва точно чисти идентични горещи частици.
Днес човечеството знае много малко за слънцетокорона Единствените източници за изследване бяха слънчевите затъмнения, тъй като Луната блокираше най-ярката част от звездата - това направи възможно наблюдението на слабата външна атмосфера на Слънцето.
През 1869 г. астрофизиката е пълнаслънчево затъмнение наблюдава зелена спектрална линия на повърхността на звездата. Тъй като различните елементи излъчват светлина в техните характерни дължини на вълните, учените могат да използват спектрометри за анализ на светлината и съответно да определят нейния състав. В същото време зелената линия, наблюдавана от Земята през 1869 г., не съответства на никакви познати елементи на Земята. След това учените смятали, че са открили нов елемент и са го нарекли корониум. И само в средата на 20-ти век се оказа, че това не е нов елемент, а желязо, прегрято до такава степен, че 13 пъти е йонизирано - оставя само половината от електроните на атома на обикновеното желязо. Такъв процес на йонизация може да се случи, само ако короналните температури са повече от 2 милиона градуса по Целзий, което е 200 пъти повече, отколкото на повърхността.
По време на откриването на коронарната атмосфера ученитецелият свят се опита да разбере поведението му, но дори и най-сложните модели и сателитните наблюдения с висока резолюция само частично обясняват такова рязко затопляне. И много теории си противоречат.
В резултат на това не е напълно известно как е подредена слънчевата корона. По принцип следващите мисии за изучаване на Слънцето ще бъдат посветени на нея.