Missie "Interheliozond" - wat is het?
Het Interheliozond-project is een van de langetermijnbouwprojecten van de Russische ruimte
Ruimtevaartuig "Interheliozond"ontwikkelde het Instituut voor Terrestrisch Magnetisme, Ionosfeer en Radio Wave Propagation vernoemd naar N. Pushkov van de Russische Academie van Wetenschappen (IZMIRAN), Moskou Instituut voor Fysica en Technologie, Ruimteonderzoeksinstituut van de Russische Academie van Wetenschappen en het P. Lebedev Natuurkunde Instituut van de Russische Academie van Wetenschappen (FIAN) samen met 13 Europese landen.
Volgens het concept van de missie moet de sonde naarDe zon op een afstand van 40-50 miljoen km om zonne-actieve verschijnselen, de zonnecorona, wind en polaire gebieden van deze ster te bestuderen, die niet zichtbaar zijn vanaf de aarde. Het was de bedoeling dat "Interheliozond" een full-cycle ruimtewetenschappelijk apparaat zou worden - zijn onderzoeksapparatuur moest vanaf het moment van lancering werken en verschillende indicatoren opnemen langs de hele weg, inclusief tijdens de uitvoering van meerdere zwaartekrachtmanoeuvres bij Venus.
Wetenschappelijk station "Interheliozond" vertegenwoordigtis een orbitaal-migratiemodule uitgerust met een hitteschild om het complex van wetenschappelijke apparatuur en nutsvoorzieningen te beschermen tegen verwarming door zonnestraling en het voortstuwingssysteem, en zorgt voor de nodige correcties in het stadium van de vlucht naar de zon.
Van wetenschappelijke apparatuur in Interheliozondgepland om apparaten van verschillende typen te installeren. Zonne - röntgentelescoop en spectrometer, magnetograaf, coronagraph en optische fotometer. Het tweede type onderzoeksinstrumenten is heliospherisch, inclusief analysers van zonnewindenergie, elektronen van de zonnewind, plasma en stof, een magnetisch golfcomplex, een magnetometer, een detector van energetische deeltjes, een zonne-neutronendetector, een gamma-spectrometer en een radiospectrometer. Tot het einde is niet bekend in welk stadium de ontwikkeling van al deze apparaten zich momenteel bevindt.
Tijdens de ontwikkeling stelde Roskosmos voor om te creërentwee identieke sondes in het kader van de Interheliozond-missie - de belangrijkste, die onderzoek zal doen, en de veiligheidssonde, die zal beginnen met onderzoek in geval van noodsituaties met de belangrijkste.
Waarom hebben we de Russische missie nodig?
De belangrijkste missie van "Interheliozond" - de studiefundamentele zaken gerelateerd aan zonneactiviteit, de oorsprong van het zonnestelsel en deeltjes in het algemeen. Een ander ding is dat het ruimteprogramma ook aangeeft dat dit een beter begrip van de invloed van de activiteit van de zon op de mensheid en het functioneren van elektrische apparaten mogelijk zal maken, evenals het gevaar dat kan ontstaan door deze ster in het geval van onvoorziene situaties.
De invloed van de zon op mensen en technologie
Slechts 40% bereikt het aardoppervlakzonnestraling, de overige 60% wordt gereflecteerd door de atmosfeer en gaat terug de ruimte in. Een ander deel van de ultraviolette straling wordt door de atmosfeer geabsorbeerd – dit leidt tot het broeikaseffect.
Zonne-energie beïnvloedt een enorme hoeveelheidprocessen die op aarde plaatsvinden. De lengte van de dag van bijna alle soorten op aarde hangt af van het licht - sommige levende organismen overwinteren zelfs wanneer de zon laag is en de lengte van de dag extreem klein is; bomen werpen hun gebladerte af. Fotosynthese ontstaat uiteindelijk alleen door interactie met zonne-energie.
Onder invloed van de warmte van de zon op aarde ontstaatverandering in atmosferische druk, die mist, regen, wolken en zelfs eb en vloed met zich meebrengt (ondanks het feit dat de getijdekrachten van de maan op aarde bijna twee keer zo sterk zijn als zonne-energie).
De wetenschap die de effecten van zonneactiviteit onderzoektmens, heliobiologie genaamd. Het is al bekend dat onder invloed van zonnevlammen bij mensen het aantal leukocyten in het bloed enigszins varieert en dat chronische ziekten ook kunnen worden verergerd.
Wetenschappers die de zon onderzoeken, zijn meestalze analyseren het effect van de zonnewind op de magnetosfeer van de aarde - de verstoringen ervan kunnen zowel het menselijk welzijn als de werking van verschillende elektrische apparaten beïnvloeden. Tijdens zonnevlammen absorbeert de atmosfeer van de aarde straling, warmt op en "zwelt op." Dit leidt tot vertraging van satellieten in lage banen. De meest fatale optie - het volledige verlies van de satelliet. Een voorbeeld van een dergelijke uitkomst van gebeurtenissen kan een daling van de baan in juli 1979 van het Amerikaanse ruimtestation Skylab worden genoemd.
De zon tijdens de flitsen werpt stromengeladen deeltjes met hoge energie die de aarde binnen enkele uren bereiken. Onze planeet wordt beschermd door de magnetosfeer, maar deeltjesfluxen zijn van invloed op satellieten in hogere banen - boven 1000 km, waardoor de detectoren, de werking van de detectoren en de degradatie van de elektronica ruis veroorzaken. Bovendien kunnen hoog-energetische geladen deeltjes op hoge breedtegraden een verstoring in radiocommunicatie veroorzaken.
Oké. Waarom bevroor de creatie van de missie dan?
Het is moeilijk om hier een definitief antwoord op te geven.
Aan de ene kant het budget van de Federale RuimteDe programma's die zijn aangenomen voor 2016-2025 zijn, net als veel andere gebieden die geen verband houden met de sociale verplichtingen of defensie van de staat, de laatste jaren sterk gedaald. Tien jaar lang bedraagt het 1,406 biljoen roebel - in plaats van de oorspronkelijk geplande 2,5 biljoen roebel. Hiervan is de sectie "Fundamenteel ruimteonderzoek" (FCI) slechts 143,2 miljard roebel - dat is 14 miljard roebel per stuk. Het omvat ondersteuning voor alle bestaande onderzoeksmissies, evenals de ontwikkeling van nieuwe, die gepland zijn voor lancering in de komende decennia.
Een van de prioriteiten was planetair enastrofysische studies, evenals een zeer massief maanprogramma met de ontwikkeling van automatische stations, voorbereiding op bemande vluchten en zelfs de oprichting van een maanbasis.
Wedstrijd voor het creëren van een ruimtecomplex voorHeliofysisch onderzoek van de zon, dat Roscosmos in 2013 aankondigde, suggereerde de toewijzing van 915 miljoen roebel voor het creëren van een missie om de zon te bestuderen. Praktisch niets is bekend over de andere fondsen die in het kader van het project zijn toegewezen. Bovendien zal de NGO van Lavochkin, die heeft deelgenomen aan de ontwikkeling van de missie, opnieuw onderhandelen over het reeds bestaande contract met Roskosmos. De redenen hiervoor zijn ook onbekend.
Afbeelding: NASA. De zon - van het oppervlak tot de bovenste atmosfeer - alle foto's werden ongeveer tegelijkertijd genomen.
De andere kant van de projectbevriezing is technischproblemen die ontwikkelaars tegenkwamen tijdens het maken ervan. Ze werden meteen geconfronteerd met de moeilijkheden die samenhangen met de massa van de sonde zelf: voor de succesvolle vlucht zou de massa van alle apparaten op de Interheliozond minimaal moeten zijn.
"Er waren problemen met betrekking tot een bepaalde overtollige massa: het was noodzakelijk om in een baan te gaan met bepaalde kenmerken, met de verwachting van een specifieke raket, die beperkingen aan de massa vereiste. Deze vragen waren niet definitief gekoppeld, dus was het nodig om het conceptuele ontwerp te verfijnen in termen van het verduidelijken van deze kenmerken. Daar zijn we tot nu toe mee gestopt ", verklaarde de directeur van IZMIRAN Vladimir Kuznetsov onlangs de opschorting van de financiering van het project.
Er is nog een nuance met betrekking tot de ontwikkeling“Interheliosonda”: eind 2014 zei vice-president van de Russische Academie van Wetenschappen Lev Zeleny dat Roscosmos meer aandacht zou besteden aan wetenschappelijke en ruimtevaartprojecten die geen duplicaat zijn van missies die door andere landen zijn gelanceerd.
En wat, zijn er missies vergelijkbaar met Interheliozond?
Yes! Het luidst is de missie Parker Solar Probe, die de NASA op 11 augustus 2018 op de markt bracht. 'Hightech' heeft hier uitgebreid over haar gesproken. Kortom, de technische vulling van de Parker Solar Probe was zelfs bij de lancering veel beter dan die van Interheliozond, waarvan de lancering minstens acht jaar is gepland. De sonde raakt bijna de zon - de afstand van het apparaat tot de ster zal minder zijn dan 6,1 miljoen km, en het hitteschild dat de Parker Solar Probe bedekt, zal slechts tot 1.644 ° C warm worden.
Afbeelding: NASA Parker Solar Probe
De belangrijkste missie van de Parker Solar Probe isde studie van de zonnecorona - de regio van de zon, waar de temperatuur hoger is dan 2 miljoen graden, maar in dit gebied is de ruimtegewoonte erg klein - hierdoor kan het apparaat bijna naar de zon vliegen.
Een andere ambitieuze missie is Solar Orbiter.die wordt ontwikkeld door ingenieurs van de European Space Agency. Aanvankelijk zou de lancering plaatsvinden in 2017, maar de start werd uitgesteld tot 2020 - de ontwikkelaars waren niet helemaal zeker van de effectiviteit van het hitteschild.
Ik begrijp het. En in welk deel van de zon zijn wetenschappers het meest geïnteresseerd? Waarom missies uitvoeren naar de zon?
Tegenwoordig is de grootste interesse van wetenschappersalthans van NASA, wordt geassocieerd met de zonnewind en de zonnecorona. Feit is dat de zonnewind tijdens de 146 miljoen km die de zonnewind in vier dagen tijd de aarde bereikt, zich vele malen met andere deeltjes vermengt en een groot aantal van zijn bepalende kenmerken verliest. Daarom zal de Parker Solar Probe-missie bijvoorbeeld nauwkeurig zuivere, identieke hete deeltjes bestuderen.
Tegenwoordig weet de mensheid heel weinig over de zonkroon De enige bronnen voor onderzoek waren zonsverduisteringen, omdat de maan het helderste deel van de ster blokkeerde - dit maakte het mogelijk om de schemerige buitenatmosfeer van de zon waar te nemen.
Terug in 1869, astrofysica tijdens de volledigeeen zonsverduistering observeerde een groene spectraallijn op het oppervlak van de ster. Omdat verschillende elementen licht uitzenden op hun karakteristieke golflengten, kunnen wetenschappers spectrometers gebruiken om licht te analyseren en, bijgevolg, de samenstelling ervan te bepalen. Tegelijkertijd correspondeerde de groene lijn van de aarde in 1869 niet met enige bekende elementen op aarde. Wetenschappers dachten toen dat ze een nieuw element hadden ontdekt en noemden het een coronium. En pas in het midden van de 20e eeuw bleek dat het niet een nieuw element was, maar ijzer dat zo oververhit was dat het 13 keer werd geïoniseerd - het liet slechts de helft van de elektronen van het atoom van gewoon ijzer achter. Zo'n ionisatieproces kan alleen plaatsvinden als de coronaire temperaturen meer dan 2 miljoen graden Celsius bedragen, wat 200 keer meer is dan aan het oppervlak.
Tijdens de ontdekking van de coronale atmosfeer, wetenschappersde hele wereld probeerde zijn gedrag te begrijpen, maar zelfs de meest complexe modellen en satellietobservaties in hoge resolutie verklaren slechts gedeeltelijk een dergelijke scherpe verwarming. En veel theorieën spreken elkaar tegen.
Als gevolg hiervan is niet volledig bekend hoe de zonnecorona is gerangschikt. En in principe zullen volgende missies om de zon te bestuderen aan haar worden gewijd.