Misia "Interheliosond" - čo to je?
Projekt Interheliozond je jedným z dlhodobých stavebných projektov ruského priestoru
Kozmická loď "Interheliozond"vyvinul Inštitút suchozemského magnetizmu, ionosféru a šírenie rádiových vĺn pomenovaný po N. Pushkovovi z Ruskej akadémie vied (IZMIRAN), Moskovského inštitútu fyziky a technológie, Ústavu výskumu vesmíru Ruskej akadémie vied a Fyzikálneho ústavu P. Lebedeva Ruskej akadémie vied (FIAN) spolu s 13 európskymi krajinami.
Podľa koncepcie misie by mala sonda ísťSlnko vo vzdialenosti 40-50 miliónov km na štúdium slnečných aktívnych javov, slnečnej koróny, veternej a polárnej oblasti tejto hviezdy, ktoré nie sú viditeľné zo Zeme. Predpokladalo sa, že „Interheliozond“ sa stane prístrojom s plným cyklom vesmírnej vedy - jeho výskumné vybavenie muselo fungovať od okamihu vypustenia a zaznamenávať rôzne ukazovatele po celú dobu, vrátane vykonávania viacerých gravitačných manévrov pri Venuši.
Vedecká stanica "Interheliozond" predstavujeje orbitálny migračný modul vybavený tepelným štítom na ochranu komplexu vedeckých zariadení a úžitkových systémov pred ohrevom slnečným žiarením a pohonným systémom, ktorý zabezpečuje potrebné korekcie vo fáze letu na Slnko
Z vedeckých zariadení v Interheliozondinštalovali zariadenia viacerých typov. Solárny - röntgenový ďalekohľad a spektrometer, magnetograf, koronograf a optický fotometer. Druhým typom výskumných nástrojov sú heliospheric, vrátane analyzátorov iónov slnečného vetra, elektrónov slnečného vetra, plazmy a prachu, magneticko-vlnového komplexu, magnetometra, detektora energetických častíc, detektora slnečných neutrónov, gama spektrometra a rádiového spektrometra. Až do konca nie je známe, v akom štádiu je vývoj všetkých týchto zariadení dnes.
Počas vývoja Roskosmos navrhol vytvoriťdve identické sondy v rámci misie Interheliozond - hlavná, ktorá bude vykonávať výskum, a bezpečnostná sonda, ktorá začne vykonávať výskum v prípade núdze s hlavným.
Prečo potrebujeme ruskú misiu?
Hlavným poslaním "Interheliozond" - štúdiazákladné veci týkajúce sa slnečnej aktivity, pôvodu slnečnej sústavy a častíc všeobecne. Ďalšia vec je, že vesmírny program tiež naznačuje, že to umožní lepšie pochopenie vplyvu činnosti Slnka na ľudstvo a fungovanie elektrických zariadení, ako aj nebezpečenstvo, ktoré môže vzniknúť z tejto hviezdy v prípade nepredvídaných situácií.
Vplyv slnka na ľudí a technológie
Len 40 % dosahuje povrch Zemeslnečného žiarenia, zvyšných 60 % sa odráža od atmosféry a vracia sa späť do vesmíru. Ďalšia časť ultrafialového žiarenia je absorbovaná atmosférou - to vedie k skleníkovému efektu.
Slnečná energia ovplyvňuje obrovské množstvoprocesov na Zemi. Dĺžka dňa takmer všetkých druhov na Zemi závisí od svetla - niektoré živé organizmy dokonca prezimujú, keď je slnko nízke a dĺžka dňa je extrémne malá; stromy vrhajú svoje listy. Fotosyntéza nakoniec vzniká len interakciou so slnečnou energiou.
Pod vplyvom tepla zo Slnka na Zemi dochádzazmena atmosférického tlaku, ktorá spôsobuje hmly, dažde, vytváranie oblakov a dokonca ebbs a tokov (napriek tomu, že prílivové sily Mesiaca na Zemi sú takmer dvakrát tak silné ako slnečné).
Veda, ktorá skúma účinky slnečnej aktivity naľudský, nazývaný heliobiológia. Už je známe, že pod vplyvom slnečných erupcií u ľudí sa počet leukocytov v krvi mierne líši a chronické ochorenia sa môžu tiež zhoršiť.
Vedci skúmajúci Slnko sú zvyčajneanalyzujú vplyv slnečného vetra na magnetosféru Zeme - jeho poruchy môžu ovplyvniť ľudský blahobyt a prevádzku rôznych elektrických zariadení. Počas slnečných erupcií atmosféra Zeme absorbuje žiarenie, zahrieva sa a „zväčšuje“. To vedie k spomaleniu satelitov v malých orbitách. Najviac fatálna možnosť - úplná strata satelitu. Príklad takéhoto výsledku udalostí možno nazvať zostupom z obežnej dráhy v júli 1979 americkej orbitálnej stanice Skylab.
Slnko počas zábleskov hodí prúdyvysokoenergetické nabité častice, ktoré sa dostanú do Zeme v priebehu niekoľkých hodín. Naša planéta je pred nimi chránená magnetosférou, ale toky častíc ovplyvňujú satelity vo vyšších orbitách - nad 1 000 km, čo spôsobuje hluk detektorom, poruchy a degradáciu elektroniky. Okrem toho vo vysokých zemepisných šírkach môžu vysoko nabité častice spôsobiť prerušenie rádiovej komunikácie.
Dobrá. Prečo potom vytvorenie misie stuhlo?
Tu je ťažké dať jednoznačnú odpoveď.
Na jednej strane rozpočet Federálneho priestoruProgramy prijaté na roky 2016 - 2020, podobne ako mnohé iné oblasti, ktoré nesúvisia so sociálnymi záväzkami štátu alebo obranou, sa v posledných rokoch značne znížili. Desať rokov dosahuje 1,406 bilióna rubľov namiesto pôvodne plánovaných 2,5 bilióna rubľov. Z nich, sekcia "Fundamentálny výskum vesmíru" (FCI) je len 143,2 miliardy rubľov - to je, 14 miliárd rubľov každý. Zahŕňa podporu všetkých existujúcich výskumných misií, ako aj rozvoj nových misií, ktoré sa majú začať v nadchádzajúcich desaťročiach.
Medzi priority patrili aj planéty aastrofyzikálne štúdie, ako aj veľmi masívny lunárny program s vývojom automatických staníc, prípravou na let s posádkou a dokonca aj vytvorením mesačnej základne.
Súťaž o vytvorenie vesmírneho komplexu preHeliofyzikálny výskum Slnka, ktorý Roscosmos oznámil v roku 2013, navrhol pridelenie 915 miliónov rubľov na vytvorenie misie na štúdium Slnka. Prakticky nič nie je známe o ostatných finančných prostriedkoch pridelených v rámci projektu. Okrem toho, Lavochkinova mimovládna organizácia, ktorá sa zúčastnila na rozvoji misie, bude znovu rokovať o už existujúcej zmluve s Roskosmosom. Dôvody sú tiež neznáme.
Obrázok: NASA. Slnko - z jeho povrchu do hornej atmosféry - všetky fotografie boli zhotovené približne v rovnakom čase.
Druhá strana zmrazenia projektu je technickáproblémy, s ktorými sa vývojári stretli pri jeho vytváraní. Boli okamžite konfrontovaní s ťažkosťami spojenými s hmotnosťou samotnej sondy: pre jej úspešný let by mala byť hmotnosť všetkých zariadení v Interheliozondu minimálna.
"Vyskytli sa problémy týkajúce sa určitej nadmernej hmotnosti: bolo potrebné uviesť na obežnú dráhu určité charakteristiky, s očakávaním konkrétnej rakety, ktorá si vyžadovala obmedzenia hmotnosti. Tieto otázky neboli nakoniec prepojené, takže bolo potrebné spresniť koncepčný návrh z hľadiska objasnenia týchto charakteristík. Zatiaľ sme sa na tom zastavili, “nedávno vysvetlil riaditeľ IZMIRAN Vladimir Kuznetsov pozastavenie financovania projektu.
S vývojom súvisí ešte jedna nuansa„Interheliosonda“: Koncom roku 2014 viceprezident Ruskej akadémie vied Lev Zeleny povedal, že Roskosmos bude venovať väčšiu pozornosť vedeckým a vesmírnym projektom, ktoré neduplikujú misie spustené inými krajinami.
A aké sú misie podobné Interheliozondu?
Áno! Najhlasnejšia je misia Parker Solar Probe, ktorú NASA spustila na Slnko 11. augusta 2018. "High-tech" hovoril podrobne o nej tu. Stručne povedané, technická náplň Parker Solar Probe aj v čase vypustenia bola oveľa lepšia ako u Interheliozondu, ktorého spustenie je naplánované na najmenej osem rokov. Sonda sa takmer dotkne Slnka - vzdialenosť zariadenia od hviezdy bude menšia ako 6,1 milióna km a tepelný štít pokrývajúci slnečnú sondu Parker sa zahreje iba na 1 644 ° C.
Obrázok: NASA Slnečná sonda Parker
Hlavným poslaním Parker Solar Probe ještúdium slnečnej koróny - oblasti Slnka, kde teplota presahuje 2 milióny stupňov, ale v tejto oblasti je veľmi nízka hustota priestoru - to umožní prístroju letieť takmer k Slnku.
Ďalšou ambicióznou misiou je Solar Orbiter.ktorý vyvíjajú inžinieri z Európskej vesmírnej agentúry. Pôvodne sa jeho spustenie malo uskutočniť v roku 2017, no štart sa posunul na rok 2020 – vývojári si neboli úplne istí účinnosťou tepelného štítu.
Vidím. A aká časť Slnka sa zaujíma najviac? Prečo spúšťať misie na slnku?
Dnes je hlavným záujmom vedcovprinajmenšom od NASA, súvisí so slnečným vetrom a slnečnou korónou. Faktom je, že počas 146 miliónov km, ktoré slnečný vietor dorazí na Zem za štyri dni, sa mnohokrát zmieša s inými časticami a stratí obrovské množstvo svojich definujúcich znakov. Preto bude napríklad misia Parker Solar Probe študovať presne čisté identické horúce častice.
V súčasnosti vie ľudstvo o Slnku veľmi málokoruna Jedinými zdrojmi na štúdium boli zatmenia Slnka, pretože Mesiac blokoval najjasnejšiu časť hviezdy - to umožnilo pozorovať slabú vonkajšiu atmosféru Slnka.
Späť v roku 1869, astrofyzika počas plnejzatmenie Slnka pozorovalo zelenú spektrálnu čiaru na povrchu hviezdy. Keďže rôzne prvky emitujú svetlo na ich charakteristických vlnových dĺžkach, vedci môžu použiť spektrometre na analýzu svetla a podľa toho určiť jeho zloženie. Zároveň zelená čiara pozorovaná zo Zeme v roku 1869 nezodpovedala žiadnym známym prvkom na Zemi. Vedci si potom mysleli, že objavili nový prvok a nazvali ho koróniom. A až v polovici 20. storočia sa ukázalo, že to nie je nový prvok, ale železo, prehriate do takej miery, že bolo 13krát ionizované - zanechalo len polovicu elektrónov atómov obyčajného železa. Takýto proces ionizácie sa môže uskutočniť len vtedy, ak sú koronálne teploty viac ako 2 milióny stupňov Celzia, čo je 200-krát viac než na povrchu.
Počas objavovania koronálnej atmosféry vedcicelý svet sa snažil pochopiť jeho správanie, ale aj tie najzložitejšie modely a satelitné pozorovania vo vysokom rozlíšení len čiastočne vysvetľujú takéto ostré ohrievanie. A mnohé teórie si navzájom odporujú.
V dôsledku toho nie je úplne známe, ako je usporiadaná slnečná koróna. A v podstate, následné misie na štúdium Slnka budú venované jej.