Заглянуть внутрь Солнца

16 февраля 2010 г.

Новейшая обсерватория выведена на орбиту

Солнечная динамическая обсерватория (SDO) -- спутник стоимостью 856 млн долл. отправился с космодрома на мысе Канаверал изучать ближайшую к Земле звезду. Аппарат бы выведен на орбиту ракетой-носителем Atlas 5. Орбита SDO пройдет на расстоянии 34 тыс. км от Земли. Ученые надеются с помощью научного зонда получить самую полную информацию о строении и активности Солнца.

Космическая обсерватория массой 3100 кг является очередным этапом осуществления программы 'Жить со звездой' (LWS), направленной на изучение Солнца. Наблюдать за светилом она будет пять с небольшим лет.

SDO будет передавать на Землю 150 млн бит данных наблюдений в секунду, т.е. почти в 50 раз больше, чем предыдущие станции. Каждый день две 18-метровые радиоантенны, специально построенные для этой цели на объекте НАСА Белые Пески в штате Нью-Мексико, будут принимать около 1,5 терабайт информации.

Данные наблюдений SDO должны помочь ученым лучше понять природу солнечных вспышек и корональных выбросов и разобраться, как они воздействуют на Землю. Особый интерес для астрономов и физиков представляют солнечные бури, при которых скорость ветра достигает многих сотен тысяч километров в час; и конечно, солнечные вспышки, по мощности сравнимые с миллионами атомных бомб и выбрасывающие в космос миллиарды тонн раскаленной плазмы.

Для наблюдения и изучения Солнца на зонде установлены три основных прибора: HMI (Helioseismic and Magnetic Imager), EVE (Extreme Ultraviolet Variability Experiment) и AIA (Atmospheric Imaging Assembly).

Задача HMI -- изучение различных характеристик солнечной активности, определение ее внутренних источников и механизмов колебаний и установление связи между физическими процессами, происходящими внутри Солнца, и активностью поверхностных магнитных полей. С помощью данных, полученных приборами HMI, ученые составят карту солнечных магнитных полей и заглянут внутрь звезды при помощи гелиосейсмографов. Помимо этого исследователи получат информацию для понимания процессов, происходящих в неспокойной атмосфере светила.

HMI также измерит силу и направление потоков плазмы внутри Солнца. Имея эти данные, ученые смогут предсказывать солнечные бури на Солнце и циклы активности.

Комплекс приборов EVE будет наблюдать за ультрафиолетовой радиацией Солнца, которая оказывает прямое и мощное воздействие на верхние слои земной атмосферы Земли.

Солнце излучает ультрафиолетовую радиацию крайне неравномерно. Слабые вспышки, которые происходят почти каждый день, способны удвоить выброс ультрафиолетовой радиации, а сильные вспышки, фиксируемые примерно раз в месяц, могут увеличивать выброс ультрафиолета в сотни и тысячи раз в течение считанных минут.

EVE будет замерять яркость Солнца каждые 10 сек. и отправлять эту информацию на Землю, что должно помочь прогнозировать вызванные солнечной радиацией сбои в работе спутников и коммуникационных систем и приборов на Земле.

Львиная доля информации, которую получат ученые, будет собрана AIA, состоящей из четырех телескопов, которые будут фотографировать поверхность Солнца и его атмосферу. Они способны различать на поверхности Солнца очертания тел размером 725 км. Фильтры AIA улавливают десять разных длин волн или цветов и запроектированы определять ключевые аспекты солнечной активности.

AIA будет делать снимки нижних слоев солнечной атмосферы у самой поверхности. Объединив эту информацию с данными наблюдений HMI, можно будет глубже разобраться с механизмами движения потоков плазмы и активностью магнитных полей, вызывающих эти явления.

Камеры SDO значительно превосходят по своим характеристикам камеры других спутников, наблюдающих за Солнцем. Если камеры предыдущих спутников снимали или снимают светило каждые несколько минут, то камеры AIA будут это делать каждые 10 секунд.

Другое отличие снимков SDO -- их очень высокая четкость, превосходящая телевидение повышенной четкости в десять раз. Телескопы будут изучать пятна и вспышки на Солнце с невиданным ранее количеством пикселов и цветов. Обычные HDTV-экраны имеют 720х1280 пикселов, а снимки SDO будут почти в четыре раза четче в горизонтальном направлении и в пять раз -- в вертикальном.

Наблюдать за Солнцем человечество начало полвека назад. Не случайно первый спутник носил имя 'Пионер' (Pioneer-5). Кстати, немало из ранних спутников, наблюдавших за Солнцем, работают и сейчас. Сейчас, не считая SDO, наблюдение за Солнцем ведут пять космических обсерваторий.

SOHO (Solar and Helispheric Observatory) наблюдает за Солнцем с апреля 1996 года. Ее задача -- изучение внутренней структуры светила при помощи наблюдений за изменениями скорости и яркости, а также изучение физических процессов, образующих и нагревающих солнечную корону и вызывающих солнечные ветры. Она помогла астрономам открыть десятки комет, многие из которых были разрушены мощной гравитацией и энергией Солнца.

Спутник ACE (The Advanced Composition Explorer) был запущен в августе 1997 года и выведен на орбиту около точки Лагранжа L1 между Солнцем и Землей, одной из нескольких точек, где притяжение Солнца и Земли уравновешивают друг друга. ACE наблюдает за частицами, которые прилетают к Земле от Солнца, из межпланетного пространства и отдаленных уголков нашей Галактики.

Зонд TRACE (Transition Region and Coronal Explorer) был выведен на полярную околоземную орбиту в апреле 1998 года и изучает трехмерные магнитные структуры, возникающие в фотосфере Солнца (видимой поверхности Солнца). Он также собирает данные для определения геометрии и динамики состояния верхних слоев солнечной атмосферы -- переходного слоя и короны.

Спутник ACRIMSat был запущен в декабре 1999 года. Он измеряет освещенность Земли Солнцем, т.е. сколько солнечной энергии достигает нашей планеты, чтобы определить воздействие падающего солнечного излучения на земной климат.

Спутник IBEX (Interstellar Boundary Explorer), выведенный на орбиту в октябре 2008 года, относится к новому поколению космических станций, наблюдающих за Солнцем. Он исследует взаимодействие солнечного ветра и межзвездного вещества.

Стоит отметить, что часть информации, собранной с помощью SDO, НАСА обещает размещать в iPhone- приложении 3D Sun для бесплатного пользования.

Захар РАДОВ

Другие новости за 16 февраля 2010 г.

В древнем метеорите нашли тысячи органических соединений

Лунную пыль признали угрозой теории относительности

Астронавты поставили обзорный купол МКС на место

"Кассини" сфотографировал Звезду Смерти

Заглянуть внутрь Солнца