NASA утвердило предварительный проект первого космического солнечного радиоинтерферометра SunRISE и одобрило начало работ по созданию шести спутников-кубсатов для него. Рассказываем подробнее о целях миссии и как она пройдет.
О какой программе от NASA идет речь
Это миссия SunRISE. Ее создали для изучения того, как Солнце создает и испускает гигантские бури солнечных частиц.
Эта миссия еще больше поможет ученым понять, как работает солнечная система, а также защитить будущих астронавтов от солнечных бурь во время полета на Луну или Марс.
Дата запуска намечена на 1 июля 2023 года. Миссию возглавляет Джастин Каспер из Мичиганского университета в Энн-Арборе. Он также управляется Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL).
Чем больше мы знаем о том, как Солнце связано с космическими погодными явлениями, тем больше мы можем смягчить их воздействие на космические аппараты и астронавтов, отмечает Каспер.
Какую активность Солнца изучит новая миссия
Целью SunRISE (Sun Radio Interferometer Space Experiment) является создание космического интерферометра для исследования активности Солнца в радиодиапазоне. Подобная система будет отслеживать положение и свойства источников радиовсплесков II и III типов, сопровождающих солнечные вспышки и корональные выбросы массы, их эволюцию во времени, а также динамику и структуру магнитного поля Солнца в его короне и межпланетном пространстве.
В частности, SunRISE займется поиском источников радиовсплесков в частотой от 0,1 до 25 мегагерц. Анализ этих данных позволит ученым больше узнать о характере ускорения частиц, связанных с вспышками на Солнце и корональными выбросами, а также изучить структуру магнитного поля в короне звезды.
- Солнечные бури
Мощный солнечный шторм может вывести из строя системы связи на Земле и причинить огромный экономический ущерб, предупреждают ученые
Ученые пытаются понять, что именно приводит к возникновению таких мощных вспышек на Солнце и как можно прогнозировать эти явления. За последнее время от солнечной активности пострадало немало спутников и электросетей — достаточно для того, чтобы убедиться в необходимости своевременного прогнозирования происходящего на Солнце.
Точное прогнозирование возможных вспышек и магнитных бурь на Солнце помогло бы принять более эффективные меры для защиты оборудования, чувствительного к изменению магнитного поля.
- Солнечные радиовсплески II типа
Солнечные радиовсплески II типа притягивают самое пристальное внимание исследователей, поскольку они происходят во время крупных вспышек и вызываются ударными волнами, которые обычно выходят в межпланетное пространство, достигая орбиты Земли.
Солнечные радиовсплески II типа являются одними из наиболее мощных событий в радиоизлучении Солнца в метровом диапазоне длин волн. Самая распространенная теория о их происхождении — бесстолкновительные ударные волны.
- Солнечные радиовсплески III типа
Вспышки типа III являются одними из самых сильных радиосигналов, обычно наблюдаемых как космическими, так и наземными приборами.
Они генерируются по механизму эмиссии плазмы, когда пучки супратермальных электронов взаимодействуют с окружающей плазмой, вызывая радиоизлучения на частоте плазмы (фундаментальное излучение) или на ее второй гармонике (излучение гармоники).
Поскольку электронные лучи распространяются наружу от Солнца, радиоизлучения генерируются на все более низких частотах, соответствующих уменьшающейся плотности плазмы окружающего солнечного ветра.
Как будет устроена новая миссия
Сам интерферометр будет работать на частотах от 0,1 до 25 мегагерц и состоять из шести спутников-кубсатов с форм-фактором 6U. Каждый из спутников оснастят антенной, состоящей из четырех элементов длиной про три метра.
Энергию они будут получать от солнечных батарей, а расстояние между аппаратами будет поддерживаться на уровне 10 километров. Из-за того, что интерферометру необходимо быть вдали от ионосферы и земного радиошума, местом работы была выбрана орбита, которая примерно на 200 километров выше геостационарной.
Миниатюризация спутников снижает стоимость доставки на орбиту и развертывания. Раскрытие солнечных панелей и антенн для связи с Землей происходит за счет остатков мощности ракеты-носителя.
После развертывания «команда» Sunrise выстроится в шеренгу на расстоянии 10 километров друг от друга. Расстояние выбрано неслучайно. Низкочастотные радиоволны волны от Солнца, которые по отдельности будут регистрировать спутники, затем суммируются, чтобы усилить общий сигнал. По сути, 6 аппаратов будут работать как один огромный телескоп.
Все шесть аппаратов поднимут на высоту, где период обращения вокруг Земли составляет 25 часов. Эта орбита расположена на 300-1000 километров выше геосинхронной орбиты, которую исследователи между собой называют кладбищем спутников: сюда часто отправляют космические аппараты на исходе срока годности. Длина геосинхронной орбиты составляет 23 часа, 56 минут и 4,1 секунды — время одного оборота Земли вокруг Солнца.
В этом случае после завершения работы интерферометра не потребуется сводить спутники с орбиты, которая станет местом их захоронения.
Результаты работы миссии
Радиосигналы от Sunrise ученые планируют дублировать данными, полученными в оптическом диапазоне с других спутников. Когда снимки затем наложат друг на друга, то смогут точнее идентифицировать источники солнечных всплесков.
С помощью спутников ученые планируют создать трехмерные карты тех областей Солнца, которые становятся источниками возмущений космической среды, приводящих к появлению солнечных бурь.
Кроме того, миссия будет следить за тем, что помогает частицам ускоряться во время движения от Солнца.
Читать далее:
Самую детальную модель Вселенной опубликовали онлайн. Ее может изучить любой желающий
Физики приблизились к обнаружению пятой силы во время создания идеальных кристаллов