Автоматичні міжпланетні станції «Вояджер-1» та «Вояджер-2» вийшли, як вважають науковці, у міжзоряний космічний простір у 2012 та 2018 роках, через 40 років після старту із Землі. Ці космічні апарати вже подолали в 120 разів більше відстані між Землею і Сонцем, щоб досягти межі геліосфери — пузиря, що охоплює Сонячну систему, де сонячний вітер переважає міжзоряні вітри. «Вояджери» виявили межі геліосфери, але залишили дослідникам багато запитань про те, як Сонце взаємодіє з місцевим міжзоряним середовищем. Інструменти «Вояджерів»-близнюків отримують обмежені дані, залишаючи критичні прогалини в нашому розумінні цього регіону.
Тепер NASA та його партнери планують створити космічний апарат, який нині називають «Міжзоряний зонд» (Interstellar Probe). Він має виконати подорож набагато далі в міжзоряний космос, на 1000 астрономічних одиниць (а. о.) від Сонця, щоб дізнатись більше про те, як формувалася геліосфера і як вона еволюціонує.
«“Міжзоряний зонд” потрапить у невідомий місцевий міжзоряний простір, куди людство ще ніколи не діставалося», — сказала Олена Проворнікова (Elena Provornikova), головний геліофізик місії «Міжзоряний зонд» з Лабораторії прикладної фізики Джона Гопкінса (Applied Physics Lab, APL) в Меріленді. «Вперше ми отримаємо можливість оглянути нашу величезну геліосферу ззовні, щоб побачити вигляд нашої домівки в Сонячній системі».
«Команда» під керівництвом APL, у складі близько 500 науковців, інженерів та ентузіастів — як офіційних, так і неформальних — з усього світу, зробила огляд того, які дослідження має планувати місія. «Існують справді великі наукові можливості, які охоплюють геліофізику, планетологію та астрофізику», — сказала Проворнікова.
Науковці планують, що «Міжзоряний зонд» відійде в міжзоряний простір на 1000 а. о. (1 а. о. — це відстань від Сонця до Землі). Це приблизно в 10 разів більше, ніж пройшли космічні апарати «Вояджер-1» та «Вояджер-2». Фото з сайту https://phys.org.
До загадок, які науковці сподіваються розгадати за допомогою місії, належать: як сонячна плазма взаємодіє з міжзоряним газом, формуючи геліосферу; що лежить за межами геліосфери й навіть те, який вона має вигляд. Місія планує отримувати «зображення» геліосфери за допомогою нейтральних атомів з високою енергією і, можливо, навіть «спостерігати позагалактичне фонове світло з перших часів формування нашої галактик — те, що неможливо побачити із Землі», — зауважила Проворнікова. Дослідники також сподіваються дізнатися більше про те, як Сонце взаємодіє з Галактикою, що може надати підказки про те, як інші зорі в нашій галактиці взаємодіють зі своїми міжзоряними околицями.
Геліосфера важлива, бо вона захищає Сонячну систему від високоенергетичних галактичних космічних променів. Сонце подорожує в нашій галактиці, проходячи різні регіони в міжзоряному просторі, говорить Проворнікова. Нині Сонце міститься в тій її ділянці, яку астрономи назвали Місцева міжзоряна хмара (Local Interstellar Cloud). Але нещодавні дослідження показують: Сонце ймовірно рухається до краю хмари, після чого воно потрапить в наступну ділянку міжзоряного простору, про яку ми нічого не знаємо. Така зміна може спричинити зміни розмірів геліосфери (її збільшення чи зменшення) або призвести до збільшення кількості галактичних космічних променів, які потрапляють в атмосферу нашої планети й сприяють зростанню фонового випромінювання на Землі, сказала Проворнікова.
2021 рік — останній з чотирьох, протягом яких команда виконує «прагматичне дослідження концепції», щоб з’ясувати, яких наукових результатів можна досягти за допомогою цієї місії. В кінці року команда надасть звіт до NASA, в якому викладе інформацію про потенційні наукові дослідження, ймовірне корисне навантаження, тобто наукові прилади, а також приклади конструкції космічного апарата і його можливих орбіт. «Наш підхід полягає в тому, щоб скласти меню того, що можна зробити в такій космічній місії», — сказала Проворнікова.
Місія могла б стартувати на початку 2030-х років і тривала б майже 15 років, щоб космічний зонд дістався до межі геліосфери. Це швидко, як порівняти з «Вояджерами», що добиралися до меж геліосфери щонайменше 35 років. На цьому етапі розробки місії науковці планують, що вона триватиме 50 років і більше.
Останні новини про місію «Міжзоряний зонд» Проворнікова повідомила 26 квітня поточного року під час Генеральній асамблеї Європейського союзу наук про Землю (European Geosciences Union, EGU).
За інф. з сайту https://phys.org
