Зонд Solar Orbiter отправился к Солнцу, чтобы впервые сфотографировать солнечные полюса
Источник: ESA
10 февраля в 5 утра с космодрома на мысе Канаверал во Флориде был запущен зонд Solar Orbiter. Миссия, организованная Европейским космическим агентством (ESA) при участии NASA, должна раздобыть информацию о полярных регионах Солнца, которые нельзя увидеть с Земли. Планируется, что основная миссия завершится в декабре 2026 года, однако если аппарат сохранит работоспособность, миссию могут продлить.
Как указывает ESA, изучение солнечных полюсов необходимо для того, чтобы понять, как образуется солнечный ветер. Solar Orbiter приблизится к Солнцу в 2022 году, после чего выйдет на орбиту с перигелием 42,7 млн км, что на 3,3 млн км меньше радиуса орбиты Меркурия — ближайшей к Солнцу планеты.
Сейчас наблюдение за Солнцем ведёт зонд NASA Parker Solar Probe. Планируется, что обе миссии будут работать одновременно. Solar Orbiter будет дополнять данные, собранные Parker: новый зонд сможет выйти из экваториальной плоскости Солнца, наблюдать и впервые сфотографировать солнечные полюса.
«Solar Orbiter и Parker Solar Probe были разработаны для достижения взаимодополняющих целей. Солнечный зонд Parker «подобрался» к звезде намного ближе, чем в будущем сможет Solar Orbiter. Однако у Parker нет камер для непосредственного наблюдения за Солнцем. Solar Orbiter окажется на идеальном расстоянии. Он впервые увидит полярные области звезды», — указывают в ESA.
Это станет возможно благодаря гравитационным манёврам аппарата, которые он сможет совершить у Венеры. Манёвры будут менять угол наклона орбиты Solar Orbiter. Планируется, что в результате основной миссии угол наклона составит 17°, что позволит зонду увидеть солнечные полюса. Если Solar Orbiter сохранит работоспособность, миссия продлится до 2030 года, и угол составит уже 33°.
На Solar Orbiter более десятка различных приборов для наблюдения, включая ультрафиолетовую камеру, прибор для измерения магнитного поля, электромагнитных и электростатических волн, прибор для измерения скорости частиц солнечного ветра. Все эти устройства будут укрыты солнцезащитным экраном из титана и керамики. Экран способен выдержать температуру в 520°C и высокий уровень радиации.
«Эксплуатация аппарата в непосредственной близости от Солнца — это огромная проблема, — утверждает Сильвен Лодио, один из руководителей миссии Solar Orbiter. — Наша команда должна будет обеспечить непрерывное и точное наведение теплозащитного экрана, чтобы избежать потенциального ущерба от солнечного тепла и радиоактивного излучения. В то же время мы должны обеспечить быструю и точную работу приборов».
Как поясняют в ESA, в отличие от солнцезащитных экранов других солнечных зондов, экран Solar Orbiter не сплошной: в нём есть небольшие «окошки», которые позволят камерам наблюдать за Солнцем. В моменты, когда зонд будет находиться ближе всего к звезде, эти «окошки» будут перекрываться. Помимо этого, системы наблюдения Solar Orbiter оснащены несколькими зеркалами каждая, а также различными фильтрами. Зеркала будут отводить излучение, а фильтры — отсеивать не интересующие исследователей волны.
«По завершении нашей миссии мы узнаем о том, что влияет на поведение Солнца, гораздо больше, чем когда-либо прежде», — заявил Гюнтер Хасингер, научный директор ESA.
Solar Orbiter — не первый аппарат, предназначенный для изучения солнечных полюсов. В 1990 году с этой целью был запущен зонд Ulysses, который использовал для изменения своей траектории планету Юпитер. В ходе миссии аппарат смог предоставить важные для космологических исследований данные по гамма-всплескам, измерить магнитное поле солнечных полюсов и обнаружить, что южный полюс Солнца не имеет фиксированного положения. Также в ходе дополнительной миссии была установлена несколько иная геометрия магнитосферы Юпитера, чем считалось ранее.
Несмотря на свои открытия, Ulysses зонд наблюдал Солнце с намного большего расстояния, чем будет Solar Orbiter: расстояние между ним и Солнцем составляло при максимальном сближении около 200 млн км. Кроме того, он не был оснащён камерами.
Ulysses проработал более 17 лет, в четыре раза превысив расчётный срок эксплуатации. Миссия аппарата была официально завершена 1 июля 2008 года из-за нехватки энергии, необходимой для поддержания ориентации аппарата на Землю.
