Soleil inaccessible: pourquoi en Russie a annulé le développement de "Interheliozond"?

Mission "Interheliozond" - c'est quoi?

Le projet "Interheliozond" est l'un des projets à long terme de l'espace russe

les programmes devaient à l'origine commencerDe retour en 2015, dans le cadre de la section «Système solaire» du Conseil sur l'espace de la RAS. Après la séquestration du programme, son lancement a été reporté à 2026 et, récemment, le développement du projet a généralement été gelé. Pendant ce temps, la mission n’a pas dépassé le stade de la conception préliminaire.

Vaisseau Spatial "Interheliozond"a développé l'Institut de magnétisme terrestre, d'ionosphère et de propagation des ondes radioélectriques, nommé en l'honneur de N. Pushkov de l'Académie des sciences de Russie (IZMIRAN), de l'Institut de physique et de technologie de Moscou, de l'Institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de Russie et de l'Institut de physique P. Lebedev de l'Académie des sciences de Russie (FIAN) ainsi que de 13 pays européens.

Selon le concept de la mission, la sonde devrait aller àLe soleil à une distance de 40-50 millions de km pour étudier les phénomènes actifs solaires, la couronne solaire, le vent et les régions polaires de cette étoile, qui ne sont pas visibles de la Terre. Il était prévu qu'Interheliozond devienne un appareil scientifique spatiale à cycle complet: son équipement de recherche devait fonctionner dès le lancement et enregistrer divers indicateurs tout au long du parcours, y compris lors de l'exécution de manœuvres gravimétriques multiples près de Vénus.

La station scientifique "Interheliozond" représenteest un module de migration orbitale équipé d'un écran thermique destiné à protéger le complexe d'équipements scientifiques et de systèmes utilitaires du chauffage par rayonnement solaire et du système de propulsion, en apportant les corrections nécessaires lors de la phase de vol au soleil.

De l'équipement scientifique à Interheliozondprévu d'installer des appareils de plusieurs types. Solar - télescope à rayons X et spectromètre, magnétographe, coronographe et photomètre optique. Le deuxième type d’instruments de recherche est l’héliosphère, qui comprend des analyseurs d’ions du vent solaire, des électrons du vent solaire, du plasma et des poussières, un complexe à ondes magnétiques, un magnétomètre, un détecteur de particules énergétiques, un détecteur de neutrons solaires, un spectromètre gamma et un spectromètre radio. Jusqu'à la fin, on ne sait pas à quel stade en est le développement de tous ces appareils.

Au cours du développement, Roskosmos a proposé de créerdeux sondes identiques dans le cadre de la mission Interheliozond - la principale, qui mènera des recherches, et la sonde de sécurité, qui commenceront à mener des recherches en cas d'urgence avec la principale.

Pourquoi avons-nous besoin de la mission russe?

La mission principale de "Interheliozond" - l'étudeéléments fondamentaux liés à l'activité solaire, à l'origine du système solaire et aux particules en général. Une autre chose est que le programme spatial indique également que cela permettra de mieux comprendre l'influence de l'activité du Soleil sur l'humanité et le fonctionnement des appareils électriques, ainsi que les dangers pouvant découler de cette étoile en cas d'imprévu.

L'influence du soleil sur les hommes et la technologie

Seulement 40% de la surface de la Terre atteintrayonnement solaire, les autres 60% sont réfléchis par l’atmosphère et retournent dans l’espace. Une autre partie du rayonnement ultraviolet est absorbée par l'atmosphère, ce qui entraîne l'effet de serre.

L'énergie solaire affecte énormémentprocessus se produisant sur Terre. La durée de la journée de presque toutes les espèces sur Terre dépend de la lumière - certains organismes vivants hibernent même lorsque le soleil est bas et que la durée de la journée est extrêmement petite; les arbres ont perdu leur feuillage. La photosynthèse, finalement, ne survient que par interaction avec l'énergie solaire.

Sous l'influence de la chaleur du soleil sur la Terre se produitchangement de la pression atmosphérique, ce qui implique des brouillards, des pluies, la formation de nuages ​​et même des hauts et des bas (en dépit du fait que les forces de marée de la lune sur la Terre sont presque deux fois plus fortes que le solaire).

La science qui étudie les effets de l'activité solaire surhumain, appelé héliobiologie. On sait déjà que sous l'influence des éruptions solaires chez l'homme, le nombre de leucocytes dans le sang varie légèrement et que les maladies chroniques peuvent également être exacerbées.

Les scientifiques qui étudient le soleil sont généralementIls analysent l’effet du vent solaire sur la magnétosphère terrestre - ses perturbations peuvent affecter à la fois le bien-être humain et le fonctionnement de divers appareils électriques. Durant les éruptions solaires, l’atmosphère terrestre absorbe les radiations, se réchauffe et se gonfle. Cela conduit à une décélération des satellites en orbite basse. L'option la plus fatale - la perte complète du satellite. Un exemple d'une telle issue d'événements peut être appelé une descente d'orbite en juillet 1979 de la station spatiale américaine Skylab.

Le soleil pendant les éclairs jette des ruisseauxparticules chargées à haute énergie qui atteignent la Terre en quelques heures. Notre planète en est protégée par la magnétosphère, mais les flux de particules affectent les satellites situés sur des orbites supérieures - supérieures à 1 000 km -, causant du bruit aux détecteurs, des dysfonctionnements et une dégradation de l'électronique. De plus, aux hautes latitudes, les particules chargées à haute énergie peuvent perturber les communications radio.

Bon Pourquoi alors la création de la mission a gelé?

Il est difficile de donner une réponse définitive.

D'une part, le budget de l'espace fédéralLes programmes adoptés pour 2016-2025, à l'instar de nombreux autres domaines non liés aux obligations sociales ou à la défense de l'État, ont fortement diminué ces dernières années. Pendant dix ans, cela représente 1 406 milliards de roubles - au lieu des 2 500 milliards de roubles initialement prévus. La section "Recherche fondamentale dans l'espace" (FCI) ne représente que 143,2 milliards de roubles, soit 14 milliards de roubles chacun. Il comprend un soutien pour toutes les missions de recherche existantes, ainsi que le développement de nouvelles missions, dont le lancement est prévu dans les prochaines décennies.

Parmi les priorités figuraient la planète etétudes astrophysiques, ainsi qu’un programme lunaire très massif avec le développement de stations automatiques, la préparation de vols habités et même la création d’une base lunaire.

Concours pour la création d'un complexe spatial pourLes recherches héliophysiques sur le Soleil, annoncées par Roscosmos en 2013, ont suggéré l'affectation de 915 millions de roubles à la création d'une mission d'étude du Soleil. Pratiquement rien n'est connu des autres fonds alloués dans le cadre du projet. En outre, l'ONG Lavochkin, qui a participé au développement de la mission, renégociera le contrat déjà existant avec Roskosmos. Les raisons en sont également inconnues.

Image: NASA. Le soleil - de sa surface à sa haute atmosphère - toutes les photos ont été prises à peu près au même moment.

L’autre côté du gel du projet est techniqueproblèmes rencontrés par les développeurs lors de sa création. Ils ont immédiatement été confrontés aux difficultés liées à la masse de la sonde elle-même: pour réussir son vol, la masse de tous les appareils de l'Interheliozond devrait être minimale.

"Il y avait des problèmes liés à un certain excès de masse: il était nécessaire de mettre en orbite avec certaines caractéristiques, avec l’attente d’une fusée spécifique, ce qui nécessitait des restrictions sur la masse. Ces questions n'étant finalement pas liées, il était donc nécessaire d'affiner la conception en termes de clarification de ces caractéristiques. Jusqu'ici, nous en sommes restés là », a déclaré récemment le directeur de l'IZMIRAN, Vladimir Kouznetsov, à la suspension du financement du projet.

Il y a une autre nuance associée au développement«Interheliozond»: à la fin de l'année 2014, Lev Zeleny, vice-président de l'Académie des sciences de Russie, a déclaré que Roskosmos accorderait plus d'attention aux projets scientifiques et spatiaux ne faisant pas double emploi avec les missions lancées par d'autres pays.

Et quoi, il y a des missions similaires à Interheliozond?

Oui! La plus forte est la mission Parker Solar Probe, que la NASA a lancée au Soleil le 11 août 2018. "High-tech" a parlé d'elle en détail ici. En résumé, le bourrage technique de la sonde solaire Parker même au moment du lancement était bien meilleur que celui d’Interheliozond, dont le lancement est prévu pour au moins huit ans. La sonde touchera presque le soleil - la distance entre l'appareil et l'étoile sera inférieure à 6,1 millions de km, et le bouclier thermique recouvrant la sonde solaire Parker ne chauffera que jusqu'à 1 644 ° C.

Image: NASA. Sonde Parker Sonde solaire

La mission principale de la sonde solaire Parker estl'étude de la couronne solaire - la région du Soleil, où la température dépasse 2 millions de degrés, mais où la densité d'espace est très faible - cela permettra à l'appareil de voler presque au soleil.

Une autre mission ambitieuse est Solar Orbiter,dont le développement sont occupés par des ingénieurs de l'Agence spatiale européenne. Son lancement devait initialement avoir lieu en 2017, mais le début a été reporté à 2020 - les développeurs n'étaient pas totalement sûrs de l'efficacité du bouclier thermique.

Je vois. Et quelle partie du Soleil intéresse le plus les scientifiques? Pourquoi faire des missions au soleil?

Aujourd'hui, l'intérêt principal des scientifiquesmoins de la NASA, associé au vent solaire et à la couronne solaire. Le fait est que, sur les 146 millions de kilomètres parcourus par le vent solaire sur Terre en quatre jours, il se mélange souvent à d’autres particules et perd une quantité énorme de ses caractéristiques déterminantes. Ainsi, la mission Parker Solar Probe, par exemple, étudiera avec précision des particules chaudes identiques pures.

Maintenant, l'humanité sait très peu de choses sur l'énergie solairecouronne Seules les éclipses solaires sont devenues des sources d’étude car la Lune bloquait la partie la plus brillante de l’étoile, ce qui permettait d’observer la faible atmosphère extérieure du Soleil.

En 1869, l'astrophysique en pleineune éclipse de soleil a observé une raie spectrale verte à la surface de l'étoile. Étant donné que différents éléments émettent de la lumière à leurs longueurs d'onde caractéristiques, les scientifiques peuvent utiliser des spectromètres pour analyser la lumière et, en conséquence, en déterminer la composition. Dans le même temps, la ligne verte observée depuis la Terre en 1869 ne correspond à aucun élément connu sur la Terre. Les scientifiques ont alors pensé qu'ils avaient découvert un nouvel élément et l'ont appelé un coronium. Et ce n’est qu’au milieu du XXe siècle qu’il s’est avéré que ce n’était pas un élément nouveau, mais du fer surchauffé à tel point qu’il était ionisé 13 fois - il ne restait que la moitié des électrons de l’atome de fer ordinaire. Un tel processus d'ionisation ne peut se produire que si les températures coronales sont supérieures à 2 millions de degrés Celsius, soit 200 fois plus qu'en surface.

Lors de la découverte de l’atmosphère coronale, des scientifiquesle monde entier a essayé de comprendre son comportement, mais même les modèles les plus complexes et les observations satellitaires en haute résolution n'expliquent que partiellement un chauffage aussi intense. Et beaucoup de théories se contredisent.

Par conséquent, on ne sait pas exactement comment la couronne solaire est arrangée. Et, fondamentalement, les missions ultérieures d'étude du Soleil lui seront dédiées.