Специалисты Европейского космического агентства (ESA) представили концепт миссии Proba-3, основной задачей которой станет изучение солнечной короны — самого разреженного и горячего слоя атмосферы нашей звезды, чья температура составляет миллионы градусов.
Для решения этой задачи инженеры ESA построили два спутника, которые отправятся в космос осенью 2024 года. Один из них исполнит роль искусственной Луны для другого. После выхода на орбиту, космические аппараты разойдутся на расстояние в 144 метра (их положение друг относительно друга будет контролироваться с точностью до миллиметров). Первый аппарат закроет Солнце для другого, что даст тому возможность наблюдать внутренние слои солнечной короны.
Помимо научных задач, миссия станет идеальным методом демонстрации точного позиционирования двух космических платформ.
Время от времени мощное магнитное поле Солнца выбрасывает в космос колоссальные облака плазмы. Это называется корональными выбросами массы (КВМ). Например, если один из космических лучей упадет на Землю, результатом могут стать впечатляющие полярные сияния и не менее впечатляющие сбои в работе электрических сетей и спутников.
Теперь солнечному зонду НАСА Parker Solar Probe впервые удалось заглянуть внутрь КВМ, когда он извергался из Солнца. И то, что находится внутри, похоже, является настоящей сокровищницей для физиков, изучающих солнечную энергию. Широкоугольный тепловизор Parker Solar Probe, обнаруживающий видимый свет, зафиксировал четкие турбулентные вихри в пределах КВМ.
Эти вихри физики называют неустойчивостями Кельвина-Гельмгольца. Физики считают, что такие явления возникают всякий раз, когда один участок быстро движущейся среды взаимодействует с другим. На Земле неустойчивости Кельвина-Гельмгольца возникает в облаках, когда скорость ветра на одном конце облака отличается от скорости ветра на другом конце.
Физики, занимающиеся изучением солнца, пришли к выводу, что это явление существует и в КВМ, поскольку движение плазмы в КВМ имеет другие скорость и направление относительно фонового солнечного ветра. Но у учёных никогда не было надлежащего оборудования в нужном месте для наблюдения за этими явлениями.
"Турбулентность, которая приводит к возникновению неустойчивостей Кельвина-Гельмгольца, играет фундаментальную роль в регуляции динамики КВМ, проходящих через окружающий солнечный ветер", - сказал Эвангелос Паурис, физик по солнечной энергии из Университета Джорджа Мейсона, в своем заявлении. "Следовательно, понимание турбулентности является ключом к достижению более глубокого понимания эволюции и кинематики корональных выбросов массы".
Солнечный зонд Parker был запущен 12 августа 2018 года. С тех пор эллиптическая орбита зонда позволила ему приблизиться к солнечной короне ближе, чем когда—либо, по сути, став первым искусственным объектом, который вошел во внешнюю атмосферу Солнца всего в 11,5 солнечных радиусах от поверхности Солнца.
Они разработаны Европейским космическим агентством
Индийская ракета-носитель PSLV успешно вывела на околоземную высокоэллиптическую орбиту два аппарата европейского проекта PROBA-3. На каждом витке вокруг Земли они на шесть часов будут формировать огромный коронограф для исследований внешних слоев Солнца.
Проект PROBA-3 разрабатывался Европейским космическим агентством в рамках программы PROBA (PRoject for OnBoard Autonomy) с июля 2014 года. Он состоит из двух аппаратов — коронографа с массой 340 килограммов и зонда-блокировщика солнечного диска (оккультера) с массой двести килограммов и экраном с диаметром 1,4 метра. Большую часть времени на околоземной орбите оба спутника будут проводить в безопасном дрейфе. Однако во время каждого витка вокруг Земли, на шесть часов вблизи апогея, они будут автономно совершать маневры сближения и выстраиваться в прямую линию, удерживаясь друг от друга на расстоянии около 144 метров с точностью до нескольких миллиметров. Это позволит создать искусственное солнечное затмение и наблюдать солнечную корону в деталях в оптическом диапазоне, а ограниченное время маневров обеспечит рациональный расход топлива.
Зоной исследований станет пространство от 1,08 до трех солнечных радиусов от нашего светила, где рождается солнечный ветер и корональные выбросы массы. Научная нагрузка PROBA-3 состоит из коронографа, радиометра для измерений потока излучения от Солнца и спектрометра для регистрации энергетических электронов в радиационных поясах Земли. Будут также проводиться эксперименты по взаимодействию аппаратов друг с другом. Научная программа PROBA-3 рассчитана минимум на два года, первые изображения короны Солнца ожидаются примерно через три месяца.
Он установлен на метеорологическом спутнике GOES-19
Околоземный метеорологический спутник GOES-19 21 сентября 2025 года при помощи коронографа CCOR-1 зарегистрировал естественное солнечное затмение, что стало первым подобным наблюдением. Изогнутая (а не прямая) траектория Луны связана с проведенным 22 сентября маневром аппарата для калибровки приборов, а резкое и кратковременное исчезновение солнечной короны во время затмения — с автоматическим вычитанием из данных наблюдений солнечного света, рассеянного внутри конструкции инструмента, так как сам по себе коронограф предназначен для искусственного блокирования излучения солнечного диска и наблюдений только короны Солнца.
Подобные наблюдения недоступны для коронографов, установленных на аппаратах, расположенных дальше от Земли, таких как солнечная обсерватория SOHO, так как Луна не попадает в их поле зрения. А недавно на околоземную орбиту были выведены два спутника проекта Proba-3, которые периодически будут на шесть часов формировать огромный коронограф для исследований внешних слоев Солнца.
Она состоит из двух аппаратов, удерживающих между собой дистанцию в 150 метров. Первый спутник играет роль искусственной Луны и закрывает Солнце для второго, позволяя ему изучать корону.
Подповерхностные океаны на спутниках газовых гигантов — не редкость в нашей Солнечной системе. К Европе и Ганимеду у Юпитера, Энцеладу и Дионе у Сатурна и, возможно, Тритону у Нептуна теперь можно добавить еще одного кандидата — Мимас, спутник Сатурна.
Мимас — небольшой спутник Сатурна диаметром всего 396 километров, внешне напоминающий «Звезду Смерти» из киноэпопеи «Звездных войн» из-за огромного 140-километрового кратера Гершель. Поверхность сатурнианского спутника, испещренная множеством ударных образований, не давала ученым никаких намеков на существование жидкого океана под ледяной корой.
Однако данные миссии "Кассини" показали странные неравномерности в орбите этого маленького спутника. Такие аномалии могли быть вызваны двумя причинами:
Наличием каменного ядра очень необычной формы;
Присутствием жидкого подповерхностного океана.
Компьютерное моделирование, проведенное международной командой исследователей, указывает на второй вариант как наиболее вероятный. Первая гипотеза оказалась ошибочной — чтобы вызывать наблюдаемые орбитальные аномалии, ядро Мимаса должно было бы иметь форму блина, что физически крайне маловероятно.
Самый молодой океан Солнечной системы
"Мимас — небольшая луна, и ее сильно кратерированная поверхность не давала никаких намеков на скрытый океан под ней, — объясняет доктор Ник Купер, соавтор исследования из Лондонского университета королевы Марии. — Наше открытие добавляет Мимас в эксклюзивный клуб спутников с подповерхностными океанами, но с особым отличием: его океан удивительно молод, его возраст не превышает 25 миллионов лет".
В зависимости от используемой модели, возраст подповерхностного океана Мимаса может составлять от 2 до 25 миллионов лет. Для сравнения, подповерхностному океану юпитерианской Европы около 4,5 миллиарда лет — примерно столько же, сколько самой Солнечной системе.
Если модели верны, то океан Мимаса надежно изолирован от агрессивной среды космоса ледяным панцирем толщиной от 20 до 30 километров.
"Существование относительно недавно образовавшегося океана делает Мимас главным кандидатом для изучения учеными, исследующими происхождение жизни", — подчеркивает доктор Купер.
Подповерхностный океан Мимаса может подарить ученым уникальную возможность изучить, как быстро могут формироваться условия, потенциально пригодные для возникновения жизни. Если в таком молодом океане будут обнаружены хотя бы предбиотические соединения, то это может полностью изменить наше понимание скорости эволюционных процессов.
Наследие легендарной миссии "Кассини"
Это открытие стало возможным благодаря данным космического аппарата «Кассини» — результату международного сотрудничества NASA, Европейского и Итальянского космических агентств. Зонд провел в системе Сатурна 13 лет, детально изучая планету, ее кольца и многочисленные спутники. Данные, собранные за это время, продолжают приводить к значимым открытиям.
Миссия «Кассини» завершилась 15 сентября 2017 года, когда аппарат был преднамеренно направлен в атмосферу Сатурна, где сгорел, чтобы избежать возможного химического загрязнения потенциально обитаемых спутников, которое могло бы создать ложные биомаркеры при будущих исследованиях.
"Это была замечательная командная работа: коллеги из пяти разных учреждений и трех разных стран объединились под руководством доктора Валери Лэйни, чтобы раскрыть еще одну интересную и неожиданную особенность системы Сатурна", — резюмировал доктор Купер.
Оно начнется в 12:51 и завершится в 16:44 по МСК, а максимальная фаза наступит в 14:49. Наибольшее покрытие ожидается над северной частью Канады, где Луна скроет более 93% солнечного диска. Это затмение относится к саросу 149 — серии солнечных затмений, повторяющейся примерно каждые 18 лет и 11 дней. В наших широтах затмение будет видно, но его фаза останется незначительной, что сделает его малозаметным для большинства наблюдателей. Для наблюдения затмения понадобятся специальные блокирующие Солнечные фильтры или специальные очки для наблюдения Солнца.
Комментарии