Missione "Interheliozond" - che cos'è?
Il progetto Interheliozond è uno dei progetti di costruzione a lungo termine dello spazio russo
Veicolo spaziale "Interheliozond"ha sviluppato l'Istituto di Magnetismo Terrestre, Ionosfera e Propagazione delle Onde Radio intitolato a N. Pushkov dell'Accademia Russa delle Scienze (IZMIRAN), Istituto di Fisica e Tecnologia di Mosca, Istituto di Ricerca Spaziale dell'Accademia Russa delle Scienze e Istituto di Fisica P. Lebedev dell'Accademia Russa delle Scienze (FIAN) insieme a 13 Paesi europei.
Secondo il concetto della missione, la sonda dovrebbe andare aIl sole a una distanza di 40-50 milioni di km per studiare i fenomeni solari attivi, la corona solare, il vento e le regioni polari di questa stella, che non sono visibili dalla Terra. Era previsto che "Interheliozond" sarebbe diventato un apparato scientifico a ciclo completo: le sue attrezzature di ricerca dovevano funzionare dal momento del lancio e registrare vari indicatori lungo tutto il percorso, anche durante l'esecuzione di più manovre gravitazionali vicino a Venere.
Stazione scientifica "Interheliozond" rappresentaè un modulo di migrazione orbitale dotato di uno scudo termico per proteggere il complesso di apparecchiature scientifiche e sistemi di utilità dal riscaldamento mediante radiazione solare e il sistema di propulsione, fornendo le necessarie correzioni nella fase del volo verso il sole
Dalle attrezzature scientifiche di Interheliozondprogettato per installare dispositivi di diversi tipi. Solar - Telescopio e spettrometro a raggi X, magnetografo, coronografo e fotometro ottico. Il secondo tipo di strumenti di ricerca sono eliosferici, inclusi analizzatori di ioni del vento solare, elettroni del vento solare, plasma e polvere, un complesso di onde magnetiche, un magnetometro, un rilevatore di particelle energetiche, un rivelatore di neutroni solari, uno spettrometro gamma e uno spettrometro radio. Fino alla fine, non è noto in quale fase lo sviluppo di tutti questi dispositivi è oggi.
Durante lo sviluppo Roskosmos ha proposto di crearedue sonde identiche nel quadro della missione Interheliozond - la principale, che condurrà ricerche, e la sonda di sicurezza, che inizierà a condurre ricerche in caso di emergenza con la principale.
Perché abbiamo bisogno della missione russa?
La missione principale di "Interheliozond" - lo studiocose fondamentali legate all'attività solare, all'origine del sistema solare e alle particelle in generale. Un'altra cosa è che il programma spaziale indica anche che ciò consentirà una migliore comprensione dell'influenza dell'attività del Sole sull'umanità e il funzionamento dei dispositivi elettrici, nonché il pericolo che potrebbe sorgere da questa stella in caso di situazioni impreviste.
L'influenza del sole sulle persone e sulla tecnologia
Solo il 40% raggiunge la superficie terrestreradiazione solare, il restante 60% viene riflesso dall'atmosfera e ritorna nello spazio. Un'altra parte della radiazione ultravioletta viene assorbita dall'atmosfera, provocando l'effetto serra.
L'energia solare colpisce una quantità enormeprocessi che si verificano sulla Terra. La lunghezza del giorno di quasi tutte le specie sulla Terra dipende dalla luce: alcuni organismi viventi sono addirittura in letargo quando il sole è basso e la lunghezza della giornata è estremamente ridotta; gli alberi perdono il fogliame. La fotosintesi, alla fine, sorge solo attraverso l'interazione con l'energia solare.
Sotto l'influenza del calore del Sole sulla Terra si verificacambiamento della pressione atmosferica, che comporta nebbie, piogge, formazione di nuvole e persino flussi e riflussi (nonostante il fatto che le forze di marea sulla Terra siano quasi il doppio di quelle solari).
La scienza che studia gli effetti dell'attività solare suumano, chiamato eliobiologia. È già noto che sotto l'influenza di brillamenti solari negli esseri umani, il numero di leucociti nel sangue varia leggermente, e le malattie croniche possono anche essere esacerbate.
Gli scienziati che ricercano il Sole sono di solitoanalizzano l'effetto del vento solare sulla magnetosfera terrestre - i suoi disturbi possono influire sul benessere umano e sul funzionamento di vari dispositivi elettrici. Durante i brillamenti solari, l'atmosfera terrestre assorbe le radiazioni, si riscalda e "gonfia". Ciò porta alla decelerazione dei satelliti in orbite basse. L'opzione più fatale: la completa perdita del satellite. Un esempio di un tale risultato di eventi può essere chiamato una discesa dall'orbita nel luglio 1979 della stazione orbitale americana Skylab.
Il sole durante i lampi genera flussiparticelle cariche ad alta energia che raggiungono la Terra in poche ore. Il nostro pianeta è protetto da loro dalla magnetosfera, ma i flussi di particelle influenzano i satelliti in orbite più alte - oltre 1.000 km, causando rumore ai rivelatori, malfunzionamenti e degrado dell'elettronica. Inoltre, alle alte latitudini, le particelle cariche di energia elevata possono causare un'interruzione nelle comunicazioni radio.
Bene. Perché allora la creazione della missione si è bloccata?
Qui è difficile dare una risposta certa.
Da un lato, il bilancio dello spazio federaleI programmi adottati per il periodo 2016-2025, come molte altre aree non legate agli obblighi sociali o alla difesa dello Stato, sono notevolmente diminuiti negli ultimi anni. Per dieci anni, ammonta a 1.406 trilioni di rubli - invece dei 2,5 trilioni di rubli inizialmente previsti. Di questi, la sezione "Fundamental Space Research" (FCI) è di soli 143,2 miliardi di rubli, ovvero 14 miliardi di rubli ciascuno. Include il supporto per tutte le missioni di ricerca esistenti, nonché lo sviluppo di nuove missioni, che sono previste per il lancio nei prossimi decenni.
Tra le priorità c'erano quelle planetarie estudi astrofisici, così come un programma lunare molto massiccio con il suo sviluppo di stazioni automatiche, la preparazione di voli con equipaggio e persino la creazione di una base lunare.
Concorso per la creazione di un complesso spaziale perLa ricerca eliofisica del Sole, annunciata da Roscosmos nel 2013, suggeriva l'assegnazione di 915 milioni di rubli per la creazione di una missione per studiare il Sole. Praticamente non si sa nulla degli altri fondi stanziati nell'ambito del progetto. Inoltre, l'ONG Lavochkin, che ha partecipato allo sviluppo della missione, rinegozierà il contratto già esistente con Roskosmos. Anche le ragioni di questo sono sconosciute.
Immagine: NASA. Il sole - dalla sua superficie alla sua atmosfera superiore - tutte le foto sono state scattate all'incirca nello stesso periodo.
L'altro lato del blocco del progetto è tecnicoproblemi che gli sviluppatori hanno incontrato durante la sua creazione. Sono stati immediatamente confrontati con le difficoltà associate alla massa della sonda stessa: per il suo volo riuscito, la massa di tutti i dispositivi di Interheliozond dovrebbe essere minima.
"Ci sono stati problemi legati a una certa massa in eccesso: era necessario mettere in orbita con determinate caratteristiche, con l'aspettativa di un razzo specifico, che richiedeva restrizioni sulla massa. Queste domande non erano infine collegate, quindi era necessario perfezionare il progetto concettuale in termini di chiarimento di queste caratteristiche. Finora ci siamo fermati a questo ", il direttore di IZMIRAN Vladimir Kuznetsov ha spiegato recentemente la sospensione del finanziamento del progetto.
C'è un'altra sfumatura legata allo sviluppo“Interheliosonda”: alla fine del 2014, il vicepresidente dell’Accademia russa delle scienze Lev Zeleny aveva affermato che Roscosmos avrebbe prestato maggiore attenzione ai progetti scientifici e spaziali che non duplicassero le missioni lanciate da altri paesi.
E cosa, ci sono missioni simili a Interheliozond?
Sì! La più forte è la missione Parker Solar Probe, lanciata dalla NASA al Sun l'11 agosto 2018. "High-tech" ha parlato in dettaglio di lei qui. In breve, il riempimento tecnico della sonda Parker Solar Probe anche al momento del lancio era molto meglio di quello di Interheliozond, il cui lancio è previsto per almeno otto anni. La sonda quasi sfiorerà il Sole: la distanza del dispositivo dalla stella sarà inferiore a 6,1 milioni di km e lo scudo termico che copre la sonda solare Parker si scalderà solo fino a 1644 ° C.
Immagine: sonda solare Parker della NASA
La missione principale di Parker Solar Probe èlo studio della corona solare - la regione del Sole, dove la temperatura supera i 2 milioni di gradi, ma in quest'area c'è una densità di spazio molto bassa - questo permetterà al dispositivo di volare quasi fino al Sole.
Un'altra missione ambiziosa è Solar Orbiter.che è stato sviluppato dagli ingegneri dell'Agenzia spaziale europea. Inizialmente, il suo lancio avrebbe dovuto avvenire nel 2017, ma l'inizio è stato posticipato al 2020: gli sviluppatori non erano del tutto sicuri dell'efficacia dello scudo termico.
Capisco. E quale parte del Sole sono gli scienziati più interessati? Perché eseguire missioni al sole?
Oggi l'interesse principale degli scienziati èalmeno dalla NASA, è associato al vento solare e alla corona solare. Il fatto è che durante i 146 milioni di km che il vento solare raggiunge la Terra in quattro giorni, si mescola molte volte con altre particelle e perde un'enorme quantità delle sue caratteristiche distintive. Pertanto, la missione Parker Solar Probe, ad esempio, studierà precisamente particelle calde identiche e pure.
Al giorno d'oggi l'umanità sa molto poco dell'energia solarecorona Le uniche fonti di studio erano le eclissi solari, poiché la Luna bloccava la parte più luminosa della stella: ciò rendeva possibile osservare la fioca atmosfera esterna del Sole.
Nel 1869, l'astrofisica durante il pienoun'eclissi solare ha osservato una linea spettrale verde sulla superficie della stella. Poiché diversi elementi emettono luce alle loro lunghezze d'onda caratteristiche, gli scienziati possono utilizzare gli spettrometri per analizzare la luce e, di conseguenza, determinarne la composizione. Allo stesso tempo, la linea verde osservata dalla Terra nel 1869 non corrispondeva a nessun elemento conosciuto sulla Terra. Gli scienziati hanno quindi pensato di aver scoperto un nuovo elemento e lo hanno chiamato corone. E solo a metà del 20 ° secolo si è scoperto che non era un elemento nuovo, ma il ferro, surriscaldato a tal punto che è stato ionizzato 13 volte - ha lasciato solo metà degli elettroni dell'atomo di ferro ordinario. Un tale processo di ionizzazione può avvenire solo se le temperature della corona sono superiori a 2 milioni di gradi Celsius, ovvero 200 volte di più rispetto alla superficie.
Durante la scoperta dell'atmosfera coronale, gli scienziatiil mondo intero ha cercato di capire il suo comportamento, ma anche i modelli più complessi e le osservazioni satellitari in alta risoluzione spiegano solo parzialmente un riscaldamento così acuto. E molte teorie si contraddicono a vicenda.
Di conseguenza, non è completamente noto come sia sistemata la corona solare. E, in sostanza, le missioni successive per studiare il Sole saranno dedicate a lei.