"Interheliozond" küldetés - mi ez?
Az Interheliozond projekt az orosz tér egyik hosszú távú építési projektje
"Interheliozond" űrhajókifejlesztette az Orosz Tudományos Akadémia (IZMIRAN), Pushkov N., Moszkva Fizikai és Technológiai Intézet, Orosz Tudományos Akadémia Űrtudományi Intézete és az Orosz Tudományos Akadémia P. Lebedev Fizikai Intézete (FIAN) nevű, 13 európai országgal közös nevét.
A misszió fogalmának megfelelően a próbának meg kell mennieA nap 40-50 millió km távolságra a napfényes jelenségek, a szolár korona, a szél és a poláris régiók tanulmányozására, amelyek a Földről nem láthatók. Azt tervezték, hogy az „Interheliozond” teljes ciklusú tértudományi berendezéssé válik - kutatási berendezéseinek az indítás pillanatától kellett dolgozniuk, és különböző mutatókat kellett rögzíteniük az út mentén, ideértve a többszörös gravitációs manőverek végrehajtását a Vénusz közelében.
Az "Interheliozond" tudományos állomás képviseliegy orbitális migrációs modul, amely hővédővel van ellátva a tudományos berendezések és közműrendszerek komplexének védelmére a fűtéstől a napsugárzással és a meghajtórendszerrel, biztosítva a szükséges korrekciókat a repülés során a Nap felé.
Az Interheliozond tudományos berendezéseirőltervezték többféle eszköz telepítését. Szolár - röntgen teleszkóp és spektrométer, magnetográf, korona és optikai fotométer. A második típusú kutatóeszközök helioszférikusak, beleértve a napszél-ionok elemzőit, a napszél elektronjait, a plazmát és a port, a mágneses hullám komplexumot, a magnetométert, az energetikai részecskék detektorát, a nap neutronok detektorát, a gamma spektrométert és a rádióspektrométert. A végéig nem ismert, hogy az összes ilyen eszköz fejlődése milyen szakaszban van.
A fejlesztés során Roskosmos azt javasolta, hogy hozzon létrekét azonos próba az Interheliozond misszió keretében - a fő, amely kutatást folytat, és a biztonsági szondát, amely vészhelyzet esetén a kutatást végzi.
Miért van szükség az orosz misszióra?
Az Interheliozond fő küldetése - a tanulmánya napenergiával kapcsolatos alapvető dolgok, a naprendszer eredete és általában a részecskék. Egy másik dolog az, hogy az űrprogram azt is jelzi, hogy ez lehetővé teszi, hogy jobban megértsük a Nap tevékenységének az emberiségre gyakorolt hatását és az elektromos készülékek működését, valamint az előre nem látható helyzetekben felmerülő veszélyeket.
A nap hatása az emberekre és a technológiára
Csak 40%-a éri el a Föld felszínéta napsugárzás, a másik 60% visszaverődik a légkörről és visszakerül az űrbe. Az ultraibolya sugárzás egy másik részét a légkör elnyeli - ez üvegházhatáshoz vezet.
A napenergia hatalmas mennyiséget érfolyamatok a Földön. A Föld szinte minden fajának napja függ a fénytől - egyes élő szervezetek még hibernáltak, amikor a nap alacsony, és a nap hossza rendkívül kicsi; a fák levágják a lombozatot. A fotoszintézis végül csak a napenergiával való kölcsönhatás révén keletkezik.
A Föld napsugárzása alatt a hő hatására bekövetkeziklégköri nyomásváltozás, amely ködöket, esőket, felhők képződését, sőt ebbs és áramlásokat eredményez (annak ellenére, hogy a hold földjei az árapály erők majdnem kétszer olyan erősek, mint a nap).
A tudomány, amely a naptevékenység hatásait vizsgáljaheliobiológia. Már ismert, hogy az emberekben a napsugárzás hatására a vérben a leukociták száma enyhén változik, és a krónikus betegségek is romolhatnak.
A Napot kutató tudósok általábanelemzik a napsugárzás hatását a Föld magnetoszférájára - zavarai befolyásolhatják mind az emberi jólétet, mind a különböző elektromos eszközök működését. A napfénytörések során a Föld légköre elnyeli a sugárzást, felmelegszik és „megduzzad.” Ez alacsony műholdas pályák lassulásához vezet. A legtöbb végzetes lehetőség - a műhold teljes elvesztése. Egy ilyen példa az eseményekre az amerikai orbitális állomás Skylab 1979 júliusi pályájából származik.
A nap a villanások folyamán patakokat dobnagy energiával töltött részecskék, amelyek néhány órán belül elérik a Földet. A bolygónkat a magnetoszféra védi tőlük, de a részecskék fluxusai a nagyobb pályákon mért műholdakat érintik - 1000 km felett, ami zajot okoz az érzékelőknek, meghibásodásoknak és az elektronika romlásának. Ezen túlmenően, nagy szélességeken a nagy energiájú töltésű részecskék megzavarhatják a rádiós kommunikációt.
Rendben van. Miért megfagyott a küldetés létrehozása?
Itt nehéz határozott választ adni.
Egyrészt a szövetségi térség költségvetéseA 2016–2025-ig elfogadott programok, mint sok más, az állam szociális kötelezettségeihez vagy védelméhez nem kapcsolódó terület, az utóbbi években jelentősen csökkentek. Tíz éve 1,406 billió rubelt - az eredetileg tervezett 2,5 billió rubel helyett. Ezek közül az „Alapvető űrkutatás” (FCI) szakasz csak 143,2 milliárd rubelt jelent, azaz 14 milliárd rubelt. Ez magában foglalja az összes meglévő kutatási misszió támogatását, valamint az új fejlesztések támogatását, amelyeket a következő évtizedekben terveznek elindítani.
A prioritások között a bolygó és aasztrofizikai tanulmányok, valamint egy nagyon masszív holdprogram, amely az automatikus állomások kifejlesztésével, a felkészült légi járművek előkészítésével, és még a holdalap létrehozásával is rendelkezik.
Verseny az űrkomplexum létrehozásáraA Nap heliofizikai kutatása, amelyet Roscosmos 2013-ban jelentett be, 915 millió rubel felosztását javasolta a Nap tanulmányozására. Gyakorlatilag semmi nem ismert a projekt keretében elkülönített egyéb forrásokról. Emellett a misszió fejlesztésében részt vevő Lavochkin NGO újratárgyalja a már meglévő szerződést a Roskosmos-szal. Ennek oka nem ismert.
Kép: NASA. A nap - a felszínétől a felső légkörig - minden fotót körülbelül ugyanabban az időben készítették.
A projekt másik fele technikai jellegűproblémákat, amelyeket a fejlesztők a létrehozás során tapasztaltak. Azonnal a szondák tömegével kapcsolatos nehézségekkel szembesültek: a sikeres repülés során az Interheliozondban lévő összes eszköz tömegének minimálisnak kell lennie.
"Vannak problémák, amelyek egy bizonyos túlzott tömeggel kapcsolatosak: bizonyos jellegzetességekkel kellett pályázni, egy adott rakéta elvárásával, amely a tömegre korlátozásokat igényelt. Ezeket a kérdéseket végül nem követték össze, ezért szükség volt a fogalmi tervezés finomítására e jellemzők tisztázása tekintetében. Eddig abbahagytuk ezt ”- nyilatkozta Vladimir Kuznetsov az IZMIRAN igazgatója a projekt finanszírozásának felfüggesztéséről.
A fejlesztéshez kapcsolódik még egy árnyalat„Interheliosonda”: 2014 végén Lev Zeleny, az Orosz Tudományos Akadémia alelnöke azt mondta, hogy a Roszkoszmosz nagyobb figyelmet fordít azokra a tudományos és űrprojektekre, amelyek nem ismétlik meg más országok küldetéseit.
És mi van az Interheliozondhoz hasonló küldetések?
Igen! A leghangosabb a Parker Solar Probe küldetése, amelyet a NASA 2018. augusztus 11-én indított a Napra. A "High-tech" itt részletesen beszélt róla. Röviden, a Parker Solar Probe technikai feltöltése még a bevezetés idején is sokkal jobb volt, mint az Interheliozondé, amelynek bevezetése legalább nyolc évre szól. A szonda majdnem megérinti a Napot - a készülék távolsága a csillaghoz kevesebb, mint 6,1 millió km, és a Parker Solar Probe fedő hővédő pajzs csak 1644 ° C-ra melegszik fel.
Kép: NASA Parker Solar Probe
A Parker Solar Probe fő feladataa Nap korona tanulmányozása - a Nap régiója, ahol a hőmérséklet meghaladja a 2 millió fokot, de ezen a területen nagyon alacsony a térsűrűség - ez lehetővé teszi, hogy a készülék szinte a Napra repüljen.
Egy másik ambiciózus küldetés a Solar Orbiter.amelyet az Európai Űrügynökség mérnökei fejlesztenek. Kezdetben 2017-ben kellett volna elindítani, de a kezdést 2020-ra halasztották - a fejlesztők nem voltak teljesen biztosak a hőpajzs hatékonyságában.
Látom. És a Nap melyik része a legjobban érdekelt tudósok? Miért kell futtatni a napot?
Ma a tudósok fő érdeklődése azlegalábbis a NASA szerint a napszélhez és a napkoronához kötik. A tény az, hogy a napszél 146 millió km alatt, ameddig négy nap alatt eléri a Földet, sokszor keveredik más részecskékkel, és rengeteget veszít meghatározó tulajdonságaiból. Ezért például a Parker Solar Probe küldetése pontosan tiszta, azonos forró részecskéket fog vizsgálni.
Manapság az emberiség nagyon keveset tud a napenergiárólkorona A kutatás egyetlen forrása a napfogyatkozás volt, mivel a Hold elzárta a csillag legfényesebb részét - ez lehetővé tette a Nap homályos külső légkörének megfigyelését.
1869-ben az asztrofizika teljesa napfogyatkozás egy zöld spektrális vonalat figyelt meg a csillag felületén. Mivel a különböző elemek a jellemző hullámhosszukon fényt bocsátanak ki, a tudósok spektrométereket használhatnak a fény elemzésére, és ennek megfelelően meghatározhatják annak összetételét. Ugyanakkor az 1869-ben a Földről megfigyelt zöld vonal nem felel meg a Földön ismert ismereteknek. A tudósok aztán azt hitték, hogy felfedeztek egy új elemet, és koroniumnak nevezték. És csak a 20. század közepén kiderült, hogy ez nem új elem, hanem vas, amely olyan mértékben túlhevült, hogy 13-szor ionizálódott - csak a szokásos vas elektronjainak csak felét hagyta. Egy ilyen ionizációs folyamat csak akkor fordulhat elő, ha a koronális hőmérséklet több mint 2 millió Celsius fok, ami 200-szor több, mint a felszínen.
A koronális légkör felfedezése során a tudósokaz egész világ megpróbálta megérteni a viselkedését, de még a legösszetettebb modellek és a nagy felbontású műholdas megfigyelések csak részben magyarázzák az ilyen éles fűtést. És sok elmélet ellentmond egymásnak.
Ennek eredményeképpen nem teljesen ismert, hogy a napkoronát elrendezték. És alapvetően a későbbi missziók a Nap tanulmányozására lesznek szentelve neki.