Saamattomat aurinko: miksi Venäjällä peruutettiin "Interheliozondin" kehitys?

Missio "Interheliozond" - mikä se on?

Hanke "Interheliozond" on yksi Venäjän tilan pitkän aikavälin hankkeista

ohjelmien alun perin oli aloitettavaVuonna 2015 RAS: n avaruusalan neuvoston "aurinkokunta" -osiossa. Ohjelman takavarikoinnin jälkeen sen käynnistäminen lykättiin vuoteen 2026, ja viime aikoina hankkeen kehitys oli yleensä jäädytetty. Tänä aikana lähetys ei ylittänyt alustavaa suunnitteluvaihetta.

Avaruusalukset "Interheliozond"kehittänyt Venäjän tiedeakatemian N. Pushkovin (IZMIRAN), Moskovan fysiikan ja teknologian instituutin, Venäjän tiedeakatemian avaruusalan tutkimuslaitoksen ja Venäjän tiedeakatemian P. Lebedevin fysiikan instituutin (FIAN) nimeämän maanpäällisen magnetismin, ionosfäärin ja radioaaltojen lisääntymisen instituutin yhdessä 13 Euroopan maan kanssa.

Tehtävän käsitteen mukaan koettimen pitäisi mennäAurinko on 40-50 miljoonan kilometrin etäisyydellä tutkia aurinkoaktiivisia ilmiöitä, tämän tähtien aurinkokorona-, tuuli- ja polaarisia alueita, jotka eivät näy maasta. ”Interheliozond” -suunnitelmasta oli tarkoitus tulla täyden syklin avaruustieteen laitteisto - sen tutkimuslaitteiden oli toimittava käynnistyshetkestä lähtien ja tallennettava eri indikaattoreita koko matkan varrella, myös useiden painovoimakäyrätoimintojen toteuttamisen yhteydessä Venuksen lähellä.

Tieteellinen asema "Interheliozond" edustaaon kiertoradio-moduuli, joka on varustettu lämpösuojauksella suojaamaan tieteellisten laitteiden ja hyödyllisyysjärjestelmien komplekseja lämmityksestä aurinkosäteilyllä ja käyttövoimajärjestelmällä.

Interheliozondin tieteellisistä laitteistasuunniteltu useiden tyyppisten laitteiden asentamiseen. Solar - röntgen - teleskooppi ja spektrometri, magnetografi, runko ja optinen fotometri. Toinen tutkimustyökalu on heliosfääri, mukaan lukien aurinkotuulien ionien analysaattorit, aurinkotuulen elektronit, plasma ja pöly, magneettisen aallokompleksin, magnetometrin, energisten hiukkasten ilmaisin, aurinko-neutroni-detektori, gammaspektrometri ja radio-spektrometri. Ennen loppua ei ole tiedossa, missä vaiheessa kaikkien näiden laitteiden kehitys on nykyään.

Kehityksen aikana Roskosmos ehdotti luomistakaksi identtistä koetinta Interheliozond-operaation yhteydessä - tärkein, joka tekee tutkimusta, ja turva-anturi, joka alkaa tehdä tutkimusta hätätilanteessa tärkeimmän kanssa.

Miksi tarvitsemme Venäjän tehtävää?

Interheliozondin päätehtävä - tutkimusperustavanlaatuiset asiat, jotka liittyvät aurinkoenergiaan, aurinkokunnan alkuperään ja hiukkasiin yleensä. Toinen asia on se, että avaruusohjelma osoittaa myös, että tämä mahdollistaa paremman ymmärryksen auringon toiminnan vaikutuksesta ihmiskuntaan ja sähkölaitteiden toimintaan sekä siitä vaarasta, jota tämä tähti saattaa ilmetä odottamattomien tilanteiden yhteydessä.

Auringon vaikutus ihmisiin ja teknologiaan

Vain 40% maapallon pinnasta nouseeaurinkosäteily, muut 60 prosenttia heijastuvat ilmakehästä ja palaavat avaruuteen. Toinen osa ultraviolettisäteilystä imeytyy ilmakehässä - tämä johtaa kasvihuoneilmiöön.

Aurinkoenergia vaikuttaa valtavaan määräänprosesseja, joita esiintyy maapallolla. Melkein kaikkien lajien päivän pituus maapallolla riippuu valosta - jotkut elävät organismit jopa leppoisivat, kun aurinko on matala ja päivän pituus on erittäin pieni; puut vuodattavat lehtineen. Fotosynteesi loppujen lopuksi syntyy vain vuorovaikutuksessa aurinkoenergian kanssa.

Lämmin vaikutuksesta maapallon auringossa tapahtuuilmakehän paineen muutos, joka aiheuttaa sumuja, sateita, pilvien muodostumista ja jopa paisumia ja virtoja (vaikka kuun vuorovesi-voimat maapallolla ovat lähes kaksi kertaa niin vahvat kuin aurinko).

Tiede, joka tutkii aurinkoaktiviteetin vaikutuksiaheliobiologiaa. Jo tiedetään, että ihmisten aurinkosirtojen vaikutuksesta veren leukosyyttien määrä vaihtelee hieman, ja myös krooniset sairaudet voivat pahentua.

Suniä tutkivat tutkijat ovat yleensäne analysoivat aurinkotuulen vaikutusta maan magnetosfääriin - sen häiriöt voivat vaikuttaa sekä ihmisten hyvinvointiin että eri sähkölaitteiden toimintaan. Aurinkoenergian aikana maapallon ilmakehä imee säteilyn, lämpenee ja ”paisuu”. Tämä johtaa satelliittien hidastumiseen matalilla kiertoradoilla. Kaikkein kohtalokkain vaihtoehto - satelliitin täydellinen häviäminen. Esimerkkinä tällaisista tapahtumien lopputuloksista voidaan kutsua amerikkalaisen orbitaaliaseman Skylabin heinäkuussa 1979 kiertämisestä kiertoradalta.

Aurinko vilkkuu vilkkumisen aikanakorkean energian varassa olevat hiukkaset, jotka saapuvat maahan muutamassa tunnissa. Maapallomme on suojattu niistä magnetosfäärillä, mutta hiukkasten virtaukset vaikuttavat satelliitteihin suuremmilla kiertoradoilla - yli 1000 km, mikä aiheuttaa häiriöitä ilmaisimille, toimintahäiriöille ja elektroniikan heikkenemiselle. Lisäksi suurilla leveysasteilla korkean energian varassa olevat hiukkaset voivat aiheuttaa häiriöitä radioviestinnässä.

Selvä. Miksi sitten operaation luominen jäätyi?

On vaikea antaa täsmällistä vastausta.

Toisaalta liittotasavallan talousarvioVuosina 2016–2025 hyväksytyt ohjelmat, kuten monet muutkin valtion sosiaalisiin velvoitteisiin tai puolustukseen liittyvät kysymykset, ovat vähentyneet huomattavasti viime vuosina. Kymmenen vuoden ajan se on 1,406 biljoonaa ruplaa - alun perin suunnitellun 2,5 biljoonan ruplaan. Näistä luvussa "Perusvaruusalan tutkimus" (FCI) on vain 143,2 miljardia ruplaa eli 14 miljardia ruplaa. Se sisältää tukea kaikille olemassa oleville tutkimusoperaatioille sekä uusien kehittämiseen, jotka on tarkoitus käynnistää tulevina vuosikymmeninä.

Prioriteetteja olivat planeetan jaastrofysiikan tutkimukset sekä erittäin massiivinen kuun ohjelma, jossa on automaattisten asemien kehittäminen, miehitettyjen lentojen valmistelu ja jopa kuun pohjan luominen.

Kilpailu avaruuskompleksin luomiseksiAuringon heliofysiikan tutkimus, jonka Roscosmos ilmoitti vuonna 2013, ehdotti 915 miljoonan ruplaan kohdistamista auringon perustamiseen. Käytännössä mikään ei ole tiedossa projektin muista varoista. Lisäksi Lavochkinin kansalaisjärjestö, joka osallistui operaation kehittämiseen, neuvottelee uudelleen jo olemassa olevasta sopimuksesta Roskosmosin kanssa. Syyt ovat myös tuntemattomia.

Kuva: NASA. Aurinko - sen pinnalta yläilmakehään - kaikki kuvat otettiin noin samaan aikaan.

Hankkeen toinen jäädyttäminen on teknistäongelmat, joita kehittäjät ovat kohdanneet sen luomisen aikana. He joutuivat välittömästi kohtaamaan koettimen massan aiheuttamat vaikeudet: sen onnistuneen lennon aikana kaikkien Interheliozondin laitteiden massan pitäisi olla minimaalinen.

"Tiettyyn ylimäärään liittyy ongelmia: oli välttämätöntä laittaa kiertoradalle tiettyjä ominaisuuksia odottaen erityistä rakettia, joka vaati massan rajoituksia. Nämä kysymykset eivät olleet lopullisesti yhteydessä, joten oli tarpeen tarkentaa käsitteellistä suunnittelua näiden ominaisuuksien selventämiseksi. Tähän mennessä olemme lopettaneet tämän, ”IZMIRANin johtaja Vladimir Kuznetsov selitti äskettäin hankkeen rahoituksen keskeyttämisen.

Kehitykseen liittyy toinen vivahteisto"Interheliozond": vuoden 2014 lopussa Venäjän tiedeakatemian varapuheenjohtaja Lev Zeleny ilmoitti, että Roskosmos kiinnittäisi enemmän huomiota tieteellisiin ja avaruushankkeisiin, jotka eivät päällekkäisiä muiden maiden käynnistämiin tehtäviin.

Ja mitä, Interheliozondin kaltaisia ​​tehtäviä on?

Kyllä! Eniten ääni on Parker Solar Probe, jonka NASA avasi Sunille 11. elokuuta 2018. "High-tech" puhui yksityiskohtaisesti hänestä täällä. Lyhyesti sanottuna Parker Solar Probe -laitteen tekninen täytteenpito jopa käynnistyshetkellä oli paljon parempi kuin Interheliozond, jonka käyttöönotto on suunniteltu vähintään kahdeksan vuotta. Koetin koskettaa melkein aurinkoa - laitteen etäisyys tähteen on alle 6,1 miljoonaa km, ja Parker Solar Probeä peittävä lämpösuoja vain lämmittää 1644 ° C: een.

Kuva: NASA. Anturi Parker Solar Probe

Parker Solar Probeen päätehtävä onauringon koronan tutkimus - auringon alue, jossa lämpötila on yli 2 miljoonaa astetta, mutta tällä alueella on hyvin pieni tiheys - tämä mahdollistaa laitteen lentävän lähes aurinkoon.

Toinen kunnianhimoinen tehtävä on Solar Orbiter,joiden kehittämiseen ovat Euroopan avaruusjärjestön insinöörit Aluksi se käynnistettiin vuonna 2017, mutta alku lykättiin vuoteen 2020 - kehittäjät eivät olleet täysin varmoja lämpökilven tehokkuudesta.

Näen. Ja mikä osa aurinkoa ovat kiinnostuneita tiedemiehistä eniten? Miksi ajaa lähetyksiä auringolle?

Tänään tiedemiehen tärkein kiinnostusainakin NASA: sta, joka liittyy aurinkotuuleen ja aurinkokoronaaliin. Tosiasia on se, että aurinkotuulen neljän päivän aikana kulkevien 146 miljoonan kilometrin kohdalla se sekoittuu muiden hiukkasten kanssa monta kertaa ja menettää valtavan määrän määrittäviä ominaisuuksiaan. Siksi esimerkiksi Parker Solar Probe -operaatio tutkii tarkasti puhtaita identtisiä kuumia hiukkasia.

Nyt ihmiskunta tietää hyvin vähän aurinkoakruunu. Ainoastaan ​​auringonpimennykset tulivat opiskelulähteiksi, koska Kuu estäisi tähden kirkkaimman osan - tämä mahdollisti auringon hämärän ulkoisen ilmapiirin havaitsemisen.

Vuonna 1869 astrofysiikka oli täynnäauringonpimennys havaitsi vihreän spektrin viivan tähteen pinnalle. Koska erilaiset elementit säteilevät valoa omilla aallonpituuksillaan, tutkijat voivat käyttää spektrometrejä valon analysointiin ja siten määrittää sen koostumuksen. Samaan aikaan vuonna 1869 Maasta havaittu vihreä viiva ei vastannut mitään tunnettuja maapallon elementtejä. Tutkijat ajattelivat, että he olivat löytäneet uuden elementin ja kutsuneet sitä koroniumiksi. Ja vasta 20. vuosisadan puolivälissä osoittautui, että se ei ollut uusi elementti, vaan rauta, joka oli ylikuumentunut siinä määrin, että se oli ionisoitu 13 kertaa - se jätti vain puolet tavallisen raudan atomien elektroneista. Tällainen ionisointiprosessi voi tapahtua vain, jos koronaalilämpötilat ovat yli 2 miljoonaa astetta, mikä on 200 kertaa enemmän kuin pinnalla.

Koronaalisen ilmapiirin löytämisen aikana tutkijatkoko maailma yritti ymmärtää sen käyttäytymistä, mutta jopa kaikkein monimutkaisimmat mallit ja korkean resoluution satelliittihavainnot selittävät vain osittain tällaisen terävän lämmityksen. Ja monet teoriat ovat ristiriidassa keskenään.

Tämän seurauksena ei ole täysin tiedossa, miten aurinkokorona on järjestetty. Ja pohjimmiltaan myöhemmät tehtävät, joilla tutkitaan aurinkoa, on omistettu hänelle.