20.06.2014

Невероятное путешествие Solar Probe Plus: человечество впервые окажется так близко к Солнцу

Солнце – сердце нашей Солнечной системы, источник жизни и одновременно потенциальная угроза для человечества.

Профессор Калифорнийского университета Стюарт Бэйл рассказал на прошедшей в ФИАН международной конференции по физике Солнца об уникальности проекта Solar Probe Plus, научных инструментах измерения электромагнитных полей в атмосфере Солнца и о том, каким образом ученые планируют получить революционные данные о природе нашей звезды.

Солнце – сердце нашей Солнечной системы, источник жизни и одновременно потенциальная угроза для человечества. Понимание сложной физической природы Солнца и происходящих в нем процессов давно требует выйти за рамки наблюдений «издалека» и обобщенных выводов. Однако до сегодняшнего дня сама идея создания аппарата, который был бы способен войти в атмосферу Солнца, казалась нереальной. Необходимо было разработать космический аппарат, который сможет провести сбор и отправку точных исследовательских данных и при этом «выжить» в экстремальных условиях атмосферы Солнца. Стоит ли говорить, что решение этой задачи требовало как революционных технических идей, так и гигантских финансовых затрат, сопоставимых с годовым бюджетом небольшой страны?

Solar Probe Plus был задуман NASA как проект, объединяющий все сильные стороны прошлого опыта в области космических технологий. Он является частью глобальной программы NASA «Living with the Star» («Жизнь со звездой»), цель которой – собрать важную информацию о Солнце и его влиянии на Землю и деятельность человека. В рамках проекта создается космический зонд, способный приблизиться к Солнцу на максимально близкое расстояние и при этом оснащенный последними разработками в области специального исследовательского оборудования. Запуск аппарата состоится в период с 30 июля по 19 августа 2018 года, а историческая миссия его путешествия к Солнцу продлится около семи лет. В ходе миссии Solar Probe Plus совершит 24 оборота вокруг Солнца, постепенно приближаясь к нему. Последние три оборота позволят Solar Probe Plus подойти к Солнцу на расстояние в 8,5 солнечного радиуса (6 миллионов километров), что в семь раз ближе текущего рекорда, который был установлен еще в 1976 году космическим аппаратом «Гелиос-Б». В наибольшей точке сближения Solar Probe Plus пролетит мимо Солнца со скоростью примерно 200 км/с.

Для того, чтобы аппарат выдержал условия высочайшей температуры и интенсивности излучения, его корпус будет защищен специальным экраном, разработанным для автоматической межпланетной станции MESSENGER, в 2011 году благополучно вышедшей на орбиту Меркурия. Данный защитный экран рассчитан на температуру до 2500 °F, что составляет 1400 °C. Кроме того, Solar Probe Plus будет оснащен активно охлаждаемыми солнечными батареями, мощными антеннами и комбинацией научных инструментов для достижения поставленных исследовательских целей.

Инструментарий Solar Probe Plus включает в себя пять направлений исследований, утвержденных в 2010 году NASA как наиболее приоритетные:

- Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) investigation – исследование протонов, электронов и ионов гелия в составе солнечного ветра;

- Wide-field Imager for Solar Probe Plus (WISPR) – аппарат, который должен будет сделать объемные 3D-изображения солнечной короны;

- the Fields Experiment – прямые измерения электромагнитных полей, радиационных излучений и ударных волн в атмосфере Солнца;

- the Integrated Science Investigation of the Sun (ISIS) – исследование атмосферы Солнца с помощью масс-спектрометра;

- the Heliospheric Origins with Solar Probe Plus – независимая оценка научной деятельности проекта.

«Solar Probe Plus – это действительно самый амбициозный проект NASA в истории изучения гелиофизики», – говорит Стюарт Бэйл.

Выступление Стюарта Бэйла прокомментировал старший научный сотрудник лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН С. В. Шестов:

– Solar Probe Plus призван ответить на критические вопросы гелиофизики, которые накапливались в научной среде десятилетиями и не имели решения без проведения практических исследований. Главные научные цели миссии – определить структуру и динамику магнитных полей в источниках солнечного ветра; проследить процессы, которые нагревают солнечную корону и влияют на ускорение солнечного ветра; изучить состав солнечной плазмы. Кроме того, ученые надеются приблизиться к пониманию природы солнечных аномалий – таких, например, как температурная аномалия короны Солнца. В целом пока сложно прогнозировать, чем может закончиться полет Solar Probe Plus к Солнцу, однако несомненно, что данная миссия станет эпохальным событием в истории астрофизики и важным новым этапом в развитии гелиофизики.

Алексей Грибков

Источники:

1. km.ru