Misija "Interheliozond" - kas tas ir?
Interheliozond projekts ir viens no Krievijas telpas ilgtermiņa būvniecības projektiem
Kosmosa kuģis "Interheliozond"izveidojis Zemes magnētisma, jonosfēras un radio viļņa izplatības institūtu, kas nosaukts Krievijas Zinātņu akadēmijas (IZMIRAN), Maskavas Fizikas un tehnoloģiju institūta, Krievijas Zinātņu akadēmijas Kosmosa izpētes institūta un Krievijas Zinātņu akadēmijas fizikas institūta (FIAN) vārdā kopā ar 13 Eiropas valstīm.
Saskaņā ar misijas koncepciju zondei jādodas uzSaule 40-50 miljonu kilometru attālumā, lai izpētītu saules aktīvās parādības, šīs zvaigznes saules korona, vēja un polāro reģionu, kas nav redzami no Zemes. Plānots, ka „Interheliozond” kļūs par pilna cikla kosmosa zinātnes aparatūru - tā pētniecības iekārtām bija jāstrādā no paša sākuma un jāreģistrē dažādi rādītāji visā ceļā, ieskaitot vairāku gravitācijas manevru izpildi pie Venus.
Zinātniskā stacija "Interheliozond" irir orbitālās migrācijas modulis, kas aprīkots ar siltuma vairogu, lai aizsargātu zinātnisko iekārtu un komunālo sistēmu kompleksu no apkures līdz saules starojumam un dzinējspēka sistēmai, nodrošinot nepieciešamos labojumus lidojuma laikā uz Sauli.
No zinātniskās iekārtas Interheliozondplānots uzstādīt vairāku tipu ierīces. Saules - rentgena teleskops un spektrometrs, magnetogrāfs, korpuss un optiskais fotometrs. Otrā veida pētniecības instrumenti ir heliosfēras, ieskaitot saules vēja jonu analizatorus, saules vēja, plazmas un putekļu elektronus, magnētisko viļņu kompleksu, magnetometru, enerģētisko daļiņu detektoru, saules neitronu detektoru, gamma spektrometru un radio spektrometru. Līdz galam nav zināms, kādā posmā visu šo ierīču attīstība ir šodien.
Attīstības laikā Roskosmos ierosināja izveidotdivas identiskas zondes Interheliozond misijas ietvaros - galvenais, kas veiks pētījumus, un drošības zonde, kas sāks veikt pētījumus avārijas gadījumā ar galveno.
Kāpēc mums ir vajadzīga Krievijas misija?
"Interheliozond" galvenais uzdevums - pētījumsbūtiskas lietas, kas saistītas ar saules aktivitāti, saules sistēmas izcelsmi un daļiņām kopumā. Vēl viena lieta ir tā, ka kosmosa programma arī norāda, ka tas ļaus labāk izprast Saules aktivitātes ietekmi uz cilvēci un elektrisko ierīču darbību, kā arī risku, kas var rasties no šīs zvaigznes neparedzētu situāciju gadījumā.
Saules ietekme uz cilvēkiem un tehnoloģijām
Tikai 40% sasniedz Zemes virsmuSaules starojums, pārējie 60% atstarojas no atmosfēras un nonāk atpakaļ kosmosā. Vēl vienu ultravioletā starojuma daļu absorbē atmosfēra - tas noved pie siltumnīcas efekta.
Saules enerģija ietekmē milzīgu daudzumuprocesos, kas notiek uz Zemes. Gandrīz visu sugu dienas garums uz Zemes ir atkarīgs no gaismas - daži dzīvie organismi pat pārziemo, kad saule ir zema un dienas garums ir ārkārtīgi mazs; koki novieto zaļumus. Fotosintēze galu galā rodas tikai mijiedarbībā ar saules enerģiju.
Siltuma ietekmē no Saules uz Zemes notiekatmosfēras spiediena izmaiņas, kas izraisa miglas, lietus, mākoņu veidošanos un pat ebbs un plūsmas (neskatoties uz to, ka mēness paisuma spēki uz Zemes ir gandrīz divreiz lielāki par saules enerģiju).
Zinātne, kas pēta saules aktivitātes ietekmicilvēks, ko sauc par heliobioloģiju. Jau zināms, ka saules uzliesmojumu ietekmē cilvēkiem leikocītu skaits asinīs nedaudz atšķiras, un hroniskas slimības var saasināt.
Zinātnieki, kas pēta Sauli, parasti irviņi analizē saules vēja ietekmi uz Zemes magnetosfēru - tās traucējumi var ietekmēt gan cilvēku labklājību, gan dažādu elektrisko ierīču darbību. Saules uzliesmojumu laikā Zemes atmosfēra absorbē starojumu, uzsilda un „uzpūst”. Tas noved pie satelītu palēnināšanās zema orbītā. Vislielākais iznākums - pilnīgs satelīta zudums. Šāda notikuma iznākuma piemērs var tikt saukts par amerikāņu orbitālās stacijas Skylab 1979. gada jūlija nolaišanos orbītā.
Saules laikā mirgo plūsmasaugstas enerģijas lādētas daļiņas, kas pēc dažām stundām sasniedz Zemi. Mūsu planētu aizsargā magnētiskā sfēra, bet daļiņu plūsmas ietekmē satelītus augstākos orbītos - virs 1000 km, izraisot trokšņus detektoriem, darbības traucējumiem un elektronikas degradāciju. Turklāt augstas platuma grādos augstas enerģijas uzlādes daļiņas var izraisīt radiosakaru traucējumus.
Labi Kāpēc tad misijas izveide iesaldēja?
Šeit ir grūti sniegt konkrētu atbildi.
No vienas puses, Federālās telpas budžetsProgrammas, kas pieņemtas 2016. – 2015. Gadam, tāpat kā daudzas citas jomas, kas nav saistītas ar valsts sociālajām saistībām vai aizstāvību, pēdējos gados ir ievērojami samazinājušās. Desmit gadus tas ir 1,406 triljoni rubļu - sākotnēji plānoto 2,5 triljonu rubļu vietā. No tiem sadaļa "Pamatpētniecība kosmosā" (FCI) ir tikai 143,2 miljardi rubļu - katrs no tiem ir 14 miljardi rubļu. Tas ietver atbalstu visām esošajām pētniecības misijām, kā arī jaunu, kas ir plānots uzsākt turpmākajās desmitgadēs.
Viena no prioritātēm bija planēta unastrofiziskie pētījumi, kā arī ļoti masīva Mēness programma ar automātisko staciju izveidi, sagatavošanās lidojumu apkalpošanai un pat Mēness bāzes izveide.
Konkurence par kosmosa kompleksa izveidiSaules heliofiziskā izpēte, ko Roscosmos paziņoja 2013. gadā, ierosināja piešķirt 915 miljonus rubļu, lai izveidotu misiju, lai izpētītu Sauli. Praktiski nekas nav zināms par citiem projektiem piešķirtajiem līdzekļiem. Turklāt Lavochkin NVO, kas piedalījās misijas izstrādē, pārrunās jau noslēgto līgumu ar Roskosmos. To iemesli ir arī zināmi.
Attēls: NASA. Saule - no tās virsmas līdz augšējai atmosfērai - visi fotoattēli tika uzņemti aptuveni tajā pašā laikā.
Otrā projekta iesaldēšana ir tehniskaproblēmas, ar kurām izstrādātāji saskārās radīšanas laikā. Viņi nekavējoties saskārās ar grūtībām, kas saistītas ar pašas zondes masu: tā veiksmīgajam lidojumam visu Interheliozondas ierīču masai jābūt minimālai.
"Bija problēmas, kas saistītas ar noteiktu masas pārpalikumu: bija jāievieto orbītā ar noteiktām īpašībām, sagaidot konkrētu raķeti, kas prasīja ierobežojumus masai. Šie jautājumi nebija galīgi saistīti, tāpēc bija nepieciešams precizēt konceptuālo dizainu, lai precizētu šīs īpašības. Līdz šim mēs esam apstājušies, ”IZMIRAN direktors Vladimirs Kuzņecovs nesen paskaidroja projekta finansēšanas pārtraukšanu.
Ir vēl viena nianse saistībā ar izstrādi“Interheliosonda”: 2014. gada beigās Krievijas Zinātņu akadēmijas viceprezidents Ļevs Zeļenijs sacīja, ka Roscosmos vairāk uzmanības pievērsīs zinātnes un kosmosa projektiem, kas nedublē citu valstu uzsāktās misijas.
Vai ir misijas, kas līdzīgas Interheliozond?
Jā! Visskaļāk ir misija Parker Solar Probe, kuru NASA sāka saulē 2018. gada 11. augustā. "High-tech" par viņu šeit sīki runāja. Īsāk sakot, Parker Solar Probe tehniskais pildījums pat palaišanas laikā bija daudz labāks nekā Interheliozond, kura uzsākšana ir paredzēta vismaz astoņus gadus. Zonde gandrīz pieskarsies saulei - ierīces attālums līdz zvaigznei būs mazāks par 6,1 miljonu km, un siltuma vairogs, kas pārklāj Parker Solar Probe, tikai uzsildīs līdz 1644 ° C.
Attēls: NASA Pārkera saules zonde
Parker Solar Probe galvenais uzdevums irsaules korona - Saules reģiona, kur temperatūra pārsniedz 2 miljonus grādu, izpēte, bet šajā jomā ir ļoti mazs telpas blīvums - tas ļaus ierīcei lidot gandrīz uz Sauli.
Vēl viena vērienīga misija ir Solar Orbiter.kuru izstrādā Eiropas Kosmosa aģentūras inženieri. Sākotnēji tā palaišanai bija jānotiek 2017. gadā, taču sākums tika pārcelts uz 2020. gadu – izstrādātāji nebija līdz galam pārliecināti par siltuma vairoga efektivitāti.
Es redzu. Un kāda daļa no Saules ir zinātnieki, kurus interesē visvairāk? Kāpēc palaist misijas saulē?
Mūsdienās zinātnieku galvenā interese irvismaz NASA, ir saistīts ar saules vēju un saules koronu. Fakts ir tāds, ka 146 miljonu km laikā, ko Saules vējš sasniedz Zemi četrās dienās, tas daudzkārt sajaucas ar citām daļiņām un zaudē milzīgu daudzumu noteicošo īpašību. Tāpēc, piemēram, Parker Solar Probe misija pētīs precīzi tīras identiskas karstās daļiņas.
Mūsdienās cilvēce ļoti maz zina par saules enerģijukronis Vienīgie izpētes avoti bija saules aptumsumi, jo Mēness bloķēja zvaigznes spožāko daļu - tas ļāva novērot blāvo Saules ārējo atmosfēru.
1869. gadā astrofizika pilnasaules aptumsums novēroja zaļu spektra līniju uz zvaigznes virsmas. Tā kā dažādi elementi pēc raksturīgajiem viļņu garumiem izstaro gaismu, zinātnieki var izmantot spektrometrus gaismas analīzei un attiecīgi noteikt tā sastāvu. Tajā pašā laikā zaļā līnija, kas tika novērota no Zemes 1869. gadā, neatbilst nevienam Zemes elementam. Pēc tam zinātnieki domāja, ka ir atklājuši jaunu elementu un to sauc par koroniju. Un tikai 20. gadsimta vidū izrādījās, ka tas nav jauns elements, bet dzelzs, kas pārkarsēts tādā mērā, ka tas bija jonizēts 13 reizes - tas atstāja tikai pusi no parastā dzelzs atoma elektroniem. Šāds jonizācijas process var notikt tikai tad, ja koronālās temperatūras ir vairāk nekā 2 miljoni Celsija grādu, kas ir 200 reizes vairāk nekā virsmā.
Koronālās atmosfēras atklāšanas laikā zinātniekivisa pasaule centās izprast tās uzvedību, bet pat vissarežģītākie modeļi un satelīta novērojumi augstā izšķirtspējā tikai daļēji izskaidro šādu asu sildīšanu. Un daudzas teorijas ir savstarpēji pretrunīgas.
Tā rezultātā nav pilnībā zināms, kā sakārtots saules korons. Un pēc būtības viņai tiks veltītas sekojošas misijas, lai izpētītu Sauli.