NASA дібрало дві нові місії для поступу в нашому розумінні Сонця та його динамічного впливу на космос. Одна з обраних місій вивчатиме, як Сонце викидає частинки і енергію в Сонячну систему, а друга — реакцію Землі на такі явища.

Сонце генерує величезний потік сонячних частинок, відомий як сонячний вітер. Він може створити динамічну систему опромінення в просторі, яку називають космічною погодою. Біля Землі, де такі частинки взаємодіють з магнітним полем нашої планети, космічна погода може суттєво впливати на діяльність людей, зокрема на безпеку космонавтів, радіозв’язок, сигнали GPS і комунікаційні мережі на Землі. Що більше ми розуміємо джерела космічної погоди і її взаємодію із Землею і Місяцем, то суттєвіше можемо пом’якшити її наслідки, зокрема захистити астронавтів і технології, що важливо для програми NASA «Артеміда» (Artemis) з повернення людини на Місяць.

Уявлення художника про потік сонячної речовини, яка постійно витікає з Сонця. 20 червня 2019 року NASA дібрала дві нові місії — «Поляриметр для об’єднання корони і геліосфери» (The Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere, PUNCH) і «Тандем спутників для вивчення електродинаміки перез’єднань і піків» (Tandem Reconnection and Cusp Electrodynamics Reconnaissance Satellites, TRACERS) — для дослідження походження цього сонячного вітру і того, як він впливає на Землю. Ці місії мають на меті виконання завдання NASA із захисту астронавтів і техніки в космосі від такого випромінювання. Фото з сайту https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/solarwind.png.

«Ми обрали ці дві місії не лише тому, що це не тільки хороша наука, яку вони можуть робити самостійно, але й тому, що вони будуть добре працювати разом з іншими геліофізичними космічними апаратами, які виконують місію NASA щодо захисту астронавтів, космічних технологій і життя на Землі», — сказав Томас Зурбухен (Thomas Zurbuchen), спів-адміністратор дирекції з наукових місій штаб-квартири NASA у Вашингтоні. «Ці місії стануть високою наукою, але вони також особливі тим, що космічні апарати невеликі, а це означає: ми можемо запустити їх разом і отримати більше досліджень за ціною одного запуску».

PUNCH

Місія, що має назву «Поляриметр для об’днання корони і геліосфери» (The Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere, PUNCH), зосередить увагу на зовнішній атмосфері Сонця — короні, а також на тому, як вона генерує сонячний вітер. Чотири супутники розмірами з валізу, PUNCH буде реєструвати й відстежувати сонячний вітер, коли він виходить із Сонця. Космічні апарати також слідкуватимуть за викидами корональних мас — великих вивержень сонячної речовини (вони можуть суттєво впливати на космічну погоду поблизу Землі) — для кращого розуміння їх еволюції та розробки нових методів прогнозування таких вивержень.

Ці спостереження сприятимуть посиленню національних та міжнародних досліджень іншими місіями NASA, такими як Parker Solar Probe, та майбутній спільній місії ESA (Європейське космічне агентство) і NASA Solar Orbiter, яка почнеться у 2020 році. PUNCH зможе спостерігати в реальному часі структури в сонячній атмосфері, з якими стикаються ці місії, блокуючи яскраве світло Сонця і досліджуючи значно слабшу атмосферу.

Разом ці місії вивчатимуть, як зоря, поряд з якою ми живемо, випромінює енергію в космосі. PUNCH очолює Крейґ ДеФорест (Craig DeForest) з Південно-західного науково-дослідного інституту в Боулдері, штат Колорадо. Разом з витратами на запуск, вартість місії PUNCH становить не більше 165 мільйонів доларів.

TRACERS

Другою місією є «Тандем супутників для вивчення електродинаміки перез’єднань і піків» (Tandem Reconnection and Cusp Electrodynamics Reconnaissance Satellites, TRACERS). Її NASA обрала як друге корисне навантаження, що разом з апаратом PUNCH буде виведено в космос однією ракетою-носієм. Управління наукових місій NASA вважає використання додаткових космічних апаратів, як корисне навантаження, хорошим способом для досягнення більшої віддачі від науки. Зонди TRACERS вивчатимуть частинки та поля в районі довкола північного полюса Землі, де лінії магнітного поля Землі нахиляються до поверхні планети. Тут магнітне поле спрямовує частинки з межі між магнітним полем Землі й міжпланетним простором до атмосфери.

У цій ділянці, яка межує з міжпланетним простором, TRACERS вивчатиме, як магнітне поле Землі взаємодіє з магнітним полем Сонця. У процесі, відомому як магнітне перез’єднання, лінії магнітного поля з’єднуються, що приводить до вивільнення енергії завдяки якій частинки можуть набувати швидкості, близької до швидкості світла. Деякі з цих частинок магнітне поле Землі спрямовує в ту ділянку простру, де їх можуть спостерігати космічні апарати TRACERS.

Магнітне перез’єднання управляє енергетичними подіями по всьому Всесвіту, зокрема є причиною викидів корональних мас і сонячних спалахів. Воно також дає змогу частинкам сонячного вітру проникати в навколоземний простір і спричиняти там космічну погоду. TRACERS буде першою космічною місією, яка досліджуватиме цей процес з допомогою двох космічних апаратів. Це дасть змогу спостерігати зміну процесів як у просторі, так і в часі. Обидва зонди зможуть одночасно спостерігати повторне перез’єднання по всьому навколоземному простору. Це може бути важливим для місії NASA Magnetospheric Multiscale, що виконує докладні спостереження явища магнітного перез’єднання з 2015 р.

Унікальні вимірювання TRACERS допоможуть у виконанні місії NASA щодо захисту наших технологій та космонавтів у космосі. Місію очолює Крейґ Клетцінґ (Craig Kletzing) з Університету Айови в штаті Айова-Сіті. Без урахування витрат на запуск, вартість місії TRACERS становить не більше 115 мільйонів доларів.

Обидві місії маю початися не пізніше серпня 2022 року.

За інф. з сайту www.nasa.gov