مهمة "Interheliozond" - ما هذا؟
مشروع Interheliozond هو أحد مشاريع البناء طويلة الأجل لصناعة الفضاء الروسية
المركبة الفضائية "Interheliozond"طور معهد المغناطيسية الأرضية والغلاف الجوي الأيوني وانتشار الموجات الراديوية على اسم ن. بوشكوف من أكاديمية العلوم الروسية (IZMIRAN) ، ومعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا ، ومعهد أبحاث الفضاء التابع للأكاديمية الروسية للعلوم ومعهد P. Lebedev للفيزياء التابع لأكاديمية العلوم الروسية (FIAN) مع 13 دولة أوروبية.
وفقا لمفهوم المهمة ، يجب أن تذهب إلى التحقيقالشمس على مسافة 40-50 مليون كم لدراسة الظواهر النشطة للطاقة الشمسية ، والهالة الشمسية والرياح والمناطق القطبية لهذا النجم ، والتي لا يمكن رؤيتها من الأرض. كان من المخطط أن تصبح "Interheliozond" جهازًا لعلوم الفضاء كامل الدورة - فقد تعين أن تعمل معداتها البحثية منذ لحظة الإطلاق وتسجيل مؤشرات مختلفة طوال الطريق ، بما في ذلك أثناء تنفيذ مناورات الجاذبية المتعددة بالقرب من كوكب الزهرة.
يمثل محطة علمية "Interheliozond"وحدة نمطية للهجرة المدارية مزودة بدرع حراري لحماية مجمع المعدات العلمية وأنظمة المرافق من التسخين بواسطة الإشعاع الشمسي ونظام الدفع ، مما يوفر التصحيحات اللازمة في مرحلة الرحلة إلى الشمس
من المعدات العلمية في Interheliozondالمخطط لتثبيت أجهزة من عدة أنواع. الطاقة الشمسية - تلسكوب الأشعة السينية وطيفها ، والمغناطيس ، والكورون فوتومتر الضوئية. أما النوع الثاني من أدوات البحث ، فهو الغلاف الشمسي ، بما في ذلك محلل أيونات الرياح الشمسية ، وإلكترونات الرياح الشمسية ، والبلازما والغبار ، ومجموعة الموجات المغناطيسية ، ومقياس المغنطيسية ، وكشف الجسيمات النشطة ، وكاشف النيوترونات الشمسية ، ومطياف جاما ، وطيف الراديو. حتى النهاية ، لا يُعرف في أي مرحلة تطور كل هذه الأجهزة اليوم.
خلال تطوير Roskosmos اقترح إنشاءتحقيقان متطابقان في إطار مهمة Interheliozond - المهمة الرئيسية التي ستجري البحوث ، ومسبار السلامة ، الذي سيبدأ في إجراء البحوث في حالة حدوث طارئ مع المهمة الرئيسية.
لماذا نحتاج إلى المهمة الروسية؟
المهمة الرئيسية ل "Interheliozond" - الدراسةالأشياء الأساسية المتعلقة بالنشاط الشمسي ، أصل النظام الشمسي والجزيئات بشكل عام. شيء آخر هو أن البرنامج الفضائي يشير أيضًا إلى أن هذا سيتيح فهمًا أفضل لتأثير نشاط الشمس على البشرية وعمل الأجهزة الكهربائية ، وكذلك الخطر الذي قد ينشأ من هذا النجم في حالة المواقف غير المتوقعة.
تأثير الشمس على الناس والتكنولوجيا
يصل إلى سطح الأرض 40% فقطالإشعاع الشمسي، أما الـ 60% الأخرى فتنعكس من الغلاف الجوي وتعود إلى الفضاء. يمتص الغلاف الجوي جزءًا آخر من الأشعة فوق البنفسجية، مما يؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري.
الطاقة الشمسية تؤثر على كمية كبيرةالعمليات التي تحدث على الأرض. يعتمد طول اليوم لجميع الأنواع تقريبًا على سطح الأرض على الضوء - حتى أن بعض الكائنات الحية تكون سباتًا عندما تكون الشمس منخفضة وطول اليوم صغير للغاية ؛ أشجار تسليط أوراق الشجر. يحدث التمثيل الضوئي في النهاية فقط من خلال التفاعل مع الطاقة الشمسية.
تحت تأثير الحرارة من الشمس على الأرض يحدثالتغير في الضغط الجوي ، الذي يستلزم الضباب والأمطار وتكوين السحب وحتى الانحسار والتدفقات (على الرغم من أن قوى المد والجزر للقمر على الأرض تقارب ضعف الطاقة الشمسية).
العلم الذي يدرس آثار النشاط الشمسي علىالإنسان ، ودعا heliobiology. من المعروف بالفعل أنه تحت تأثير التوهجات الشمسية في البشر ، فإن عدد كريات الدم البيضاء في الدم يختلف قليلاً ، ويمكن أن تزداد الأمراض المزمنة سوءًا.
العلماء الذين يبحثون عن الشمس هم عادةفهم يحللون تأثير الرياح الشمسية على الغلاف المغناطيسي للأرض - يمكن أن تؤثر اضطراباتها على رفاهية الإنسان وتشغيل الأجهزة الكهربائية المختلفة. أثناء التوهجات الشمسية ، يمتص جو الأرض الإشعاع ، ويسخن ، ويتضخم. وهذا يؤدي إلى تباطؤ الأقمار الصناعية في مدارات منخفضة. الخيار الأكثر فتكا - الخسارة الكاملة للقمر الصناعي. مثال على هذه النتيجة للأحداث يمكن أن يسمى النسب من مدار في يوليو 1979 من محطة المدارية الأمريكية سكايلاب.
الشمس خلال ومضات يلقي تياراتالجزيئات عالية الطاقة المشحونة التي تصل إلى الأرض في غضون ساعات قليلة. يحمي كوكبنا منها الغلاف المغناطيسي ، لكن تدفقات الجسيمات تؤثر على الأقمار الصناعية في المدارات العليا - أكثر من 1000 كيلومتر ، مما يسبب ضوضاء للكاشفات ، وأعطال ، وتدهور الإلكترونيات. بالإضافة إلى ذلك ، عند خطوط العرض العالية ، يمكن أن تتسبب الجزيئات عالية الطاقة المشحونة في انقطاع الاتصالات اللاسلكية.
حسنا. لماذا إذن تجمد إنشاء البعثة؟
من الصعب إعطاء إجابة محددة هنا.
من ناحية ، ميزانية الفضاء الفيدراليالبرامج التي تم اعتمادها للفترة 2016-2025 ، مثلها مثل العديد من المجالات الأخرى التي لا تتعلق بالالتزامات الاجتماعية أو الدفاع للدولة ، قد انخفضت بشكل كبير في السنوات الأخيرة. لمدة عشر سنوات ، يصل إلى 1.406 تريليون روبل - بدلاً من 2.5 تريليون روبل المخطط لها في البداية. من هذه ، قسم "أبحاث الفضاء الأساسية" (FCI) هو فقط 143.2 مليار روبل - أي 14 مليار روبل لكل منهما. ويشمل الدعم لجميع المهام البحثية الحالية ، وكذلك تطوير مهام جديدة ، من المقرر إطلاقها في العقود المقبلة.
من بين الأولويات كانت الكواكب والدراسات الفيزيائية الفلكية ، وكذلك برنامج قمري ضخم للغاية مع تطويره للمحطات الأوتوماتيكية ، والتحضير للرحلات الجوية المأهولة ، وحتى إنشاء قاعدة قمرية.
مسابقة لإنشاء مجمع للفضاءاقترحت الدراسات الفلسفية الشمسية للشمس ، والتي أعلنها روسكوزموس في عام 2013 ، تخصيص 915 مليون روبل لإنشاء مهمة لدراسة الشمس. عمليا لا يعرف شيء عن الأموال الأخرى المخصصة في إطار المشروع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن منظمة Lavochkin غير الحكومية ، التي شاركت في تطوير المهمة ، ستعيد التفاوض بشأن العقد الحالي مع Roscosmos. أسباب ذلك غير معروفة أيضًا.
الصورة: ناسا. الشمس - من سطحها إلى الغلاف الجوي العلوي - تم التقاط جميع الصور في نفس الوقت تقريبًا.
الجانب الآخر من تجميد المشروع تقنيالمشكلات التي واجهها المطورون أثناء إنشائه. لقد واجهوا على الفور الصعوبات المرتبطة بكتلة المسبار نفسه: بالنسبة لطائرته الناجحة ، يجب أن تكون كتلة جميع الأجهزة في Interheliozond ضئيلة للغاية.
"كانت هناك قضايا تتعلق كتلة فائضة معينة: كان من الضروري وضع في المدار مع بعض الخصائص ، مع توقع وجود صاروخ معين ، الأمر الذي يتطلب قيود على الكتلة. لم يتم ربط هذه الأسئلة في النهاية ، لذلك كان من الضروري تحسين التصميم المفاهيمي من حيث توضيح هذه الخصائص. وقد أوضح مدير IZMIRAN Vladimir Kuznetsov مؤخرًا تعليق تمويل المشروع.
هناك فارق بسيط آخر يتعلق بالتنمية"إنترهيليوسوندا": في نهاية عام 2014، قال نائب رئيس الأكاديمية الروسية للعلوم، ليف زيليني، إن روسكوزموس ستولي المزيد من الاهتمام للمشاريع العلمية والفضائية التي لا تكرر المهام التي تطلقها دول أخرى.
وماذا ، هناك مهام مماثلة ل Interheliozond؟
نعم! وأعلى الأصوات هي مهمة Parker Solar Probe ، التي أطلقتها ناسا إلى الشمس في 11 أغسطس 2018. "التكنولوجيا الفائقة" تحدثت بالتفصيل عنها هنا. باختصار ، كان الحشو التقني لـ Parker Solar Probe حتى وقت الإطلاق أفضل بكثير من Interheliozond ، ومن المقرر إطلاقه لمدة ثماني سنوات على الأقل. سيؤدي المسبار إلى لمس الشمس تقريبًا - ستبلغ مسافة الجهاز إلى النجم أقل من 6.1 مليون كيلومتر ، وسوف يسخن الواقي الحراري الذي يغطي المسبار الشمسي لـ Parker فقط حتى 1644 درجة مئوية.
الصورة: ناسا باركر سولار بروب
المهمة الرئيسية لمسبار باركر للطاقة الشمسية هيدراسة الهالة الشمسية - منطقة الشمس ، حيث تتجاوز درجة الحرارة 2 مليون درجة ، ولكن في هذه المنطقة هي كثافة منخفضة للغاية من الفضاء - وهذا سوف يسمح للجهاز أن يطير تقريبا إلى الشمس.
مهمة طموحة أخرى هي Solar Orbiter.والذي يتم تطويره من قبل مهندسين من وكالة الفضاء الأوروبية. في البداية، كان من المفترض أن يتم إطلاقه في عام 2017، ولكن تم تأجيل البداية إلى عام 2020 - لم يكن المطورون متأكدين تمامًا من فعالية الدرع الحراري.
انا ارى وأي جزء من الشمس يهتم به العلماء أكثر؟ لماذا تشغيل المهمات إلى الشمس؟
اليوم، الاهتمام الرئيسي للعلماء هوعلى الأقل من وكالة ناسا، يرتبط بالرياح الشمسية والهالة الشمسية. والحقيقة هي أنه خلال الـ 146 مليون كيلومتر التي تصل فيها الرياح الشمسية إلى الأرض في أربعة أيام، تختلط مع جزيئات أخرى عدة مرات وتفقد قدرًا هائلاً من سماتها المميزة. لذلك، فإن مهمة باركر سولار بروب، على سبيل المثال، ستدرس بدقة الجسيمات الساخنة المتطابقة والنقية.
في الوقت الحاضر، لا تعرف البشرية سوى القليل جدًا عن الطاقة الشمسيةتاج كانت المصادر الوحيدة للدراسة هي كسوف الشمس، حيث حجب القمر الجزء الأكثر سطوعًا من النجم - مما جعل من الممكن مراقبة الغلاف الجوي الخارجي الخافت للشمس.
مرة أخرى في عام 1869 ، الفيزياء الفلكية خلال كامللاحظ الكسوف الشمسي خطًا طيفيًا أخضر على سطح النجم. نظرًا لأن العناصر المختلفة تنبعث منها الأطوال الموجية المميزة ، يمكن للعلماء استخدام الطيف لتحليل الضوء ، وبالتالي تحديد تركيبته. في الوقت نفسه ، فإن الخط الأخضر المرصود من الأرض في عام 1869 لم يتوافق مع أي عناصر معروفة على الأرض. ثم اعتقد العلماء أنهم اكتشفوا عنصرًا جديدًا ، وأطلقوا عليه اسم التاج. وفي منتصف القرن العشرين فقط تبين أنه لم يكن عنصرًا جديدًا ، ولكنه كان محمومًا بدرجة حرارة مرتفعة لدرجة أنه تم تأينه 13 مرة - ولم يتبق سوى نصف إلكترونات ذرة الحديد العادي. لا يمكن أن تحدث عملية التأين هذه إلا إذا كانت درجات الحرارة الاكليلية أكثر من مليوني درجة مئوية ، أي ما يزيد على 200 مرة عن سطح الأرض.
أثناء اكتشاف الغلاف الجوي التاجي ، والعلماءحاول العالم كله فهم سلوكه ، ولكن حتى أكثر النماذج تعقيدًا وملاحظات القمر الصناعي بدقة عالية تشرح جزئياً مثل هذا التسخين الحاد. والعديد من النظريات تتناقض مع بعضها البعض.
نتيجة لذلك ، ليس من المعروف تمامًا كيف يتم ترتيب الهالة الشمسية. وبشكل أساسي ، ستخصص لها المهام اللاحقة لدراسة الشمس.