Космические миссии по исследованию Солнца. Досье

ТАСС-ДОСЬЕ. 12 августа США произвели запуск с базы ВВС на мысе Канаверал (шт. Флорида) ракеты-носителя Delta IV. В космос выведен космический аппарат PSP (Parker Solar Probe, с англ. "Солнечный зонд Паркер"). По расчетам, в декабре 2024 года зонд приблизится к Солнцу на рекордно близкое расстояние (6,16 млн км) и впервые войдет в верхние слои атмосферы светила - так называемую солнечную корону, где температура достигает свыше 1,3 тыс. градусов Цельсия. К настоящему моменту ближе всех из космических аппаратов к нашей звезде подходил немецко-американский зонд Helios-2 - 43,4 млн км в 1976 году.

Редакция ТАСС-ДОСЬЕ подготовила материал о космических миссиях разных стран, полностью или частично посвященных исследованию Солнца.

Изучение солнечного излучения, ветра и вспышек, а также их влияние на магнитосферу и атмосферу Земли имеет важное значение для науки. Наиболее значимые результаты в этой области достигнуты благодаря исследованиям с помощью космических аппаратов, проводившихся с конца 1950-х годов.

Исследования космических аппаратов

Запущенная в 1959 году советская автоматическая межпланетная станция "Луна-1" впервые провела прямые измерения параметров солнечного ветра. Свою задачу, достижение поверхности Луны, она не выполнила, но стала первым искусственным спутником Солнца.

Читайте также

Как новый солнечный зонд Parker может ускорить космические путешествия

Выведенный в космос в 1960 году американский зонд Pioneer-5 произвел первые измерения уровня радиации и свойств солнечных вспышек. Целью его миссии были исследования межпланетного пространства между Землей и Венерой.

В 1962-1975 годах в рамках программы OSO (Orbiting Solar Observatory, "Орбитальная солнечная обсерватория") США осуществили запуск восьми космических телескопов, задачей которых являлось изучение 11-летних циклов Солнца. В частности, аппарат OSO-6 одним из первых зафиксировал гамма-всплески, а OSO-7 обнаружил гамма-лучи в солнечных вспышках.

Запущенные в 1965-1968 годах американские автоматические аппараты Pioneer-6, Pioneer-7, Pioneer-8 и Pioneer-9 в течение многих лет изучали солнечный ветер, космические лучи и солнечную плазму, а также микрометеоритные потоки и магнитные возмущения. Самым работоспособным из них оказался Pioneer-6, он функционировал 35 лет (был выведен в космос в 1965 году, последний сеанс связи с ним состоялся в 2000 году).

Зонды-близнецы Helios-1 (запущен в 1974 году) и Helios-2 (1976), созданные в рамках совместного проекта космических ведомств США и ФРГ, осуществили облет Солнца на относительно близком расстоянии. Первый пролетел в 46,5 млн км от светила (в феврале 1975 года), второй - в 43,4 млн км (в апреле 1976 года). С помощью них впервые были обнаружены ионы гелия в солнечном ветре.

Отправленные в 1977 году к дальним планетам Солнечной системы американские межпланетные аппараты Voyager-1 и Voyager-2 также внесли вклад в исследование Солнца. С их помощью были уточнены свойства солнечного ветра на различном удалении от светила.

В 1978 году в космос был выведен европейско-американский аппарат ISEE-3 (International Sun-Earth Explorer-3; впоследствии получил имя ICE, International Cometary Explorer, "Международный исследователь комет"). Первоначально он использовался для изучения влияния солнечного ветра на магнитное поле Земли. Затем был направлен к комете Джакобини-Циннера (21P/Giacobini-Zinner).

В 1980 году был запущен американский спутник SolarMax (SMM, Solar Maximum Mission), созданный для исследования процессов, происходящих на Солнце, в частности, солнечных вспышек.

В 1990 году запущен европейско-американский зонд Ulysses (англ. прочтение имени Улисс). Его уникальность заключалась в том, что он исследовал Солнце с полярной орбиты и смог увидеть зоны полюсов звезды, которые недоступны для наблюдений с Земли. Большинство космических аппаратов, изучающих Солнце, ведут свои наблюдения в зоне солнечного экватора. Ulysses пролетал над солнечными полюсами в 1994-1995, 2000-2001 и 2007-2008 годах. В частности, он первым смог установить, что полюса Солнца не имеют фиксированного положения.

В 1991 и 2006 годах в рамках совместного проекта Японии, Великобритании и США были осуществлены запуски аппаратов Solar-A (другое название - Yohkoh, "Солнечный луч") и Solar-B (Hinode, "Восход Солнца"). Их целью было изучение магнитного поля Солнца.

Выведенный в 1994 году в космос американский аппарат GGS WIND изучал солнечный ветер и его взаимодействие с земной поверхностью.

В 1994-2009 годах Россия реализовывала программу КОРОНАС ("Комплексные орбитальные околоземные наблюдения активности Солнца"). В ее рамках были запущены три научных спутника: "Коронас-И" (1994), "Коронас-Ф" (2001) и "Коронас- Фотон" (2009). В создании приборов для космических аппаратов принимали участие Украина, Индия и Польша.

В 1995 году был осуществлен запуск европейско-американского аппарата SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Он находится в точке Лагранжа L1 системы Земля-Солнце (1,4-1,5 млн км от нашей планеты) и до сих пор функционирует. В режиме реального времени SOHO передает изображения Солнца в видимом и ультрафиолетовом диапазоне.

В 1997 году в космос был запущен американский аппарат ACE (Advanced Composition Explorer), предназначенный для изучения высокоэнергетических частиц солнечного ветра и межпланетной среды. Он также находится в точке Лагранжа L1 системы Земля-Солнце. В настоящее время ACE используется для уточнения прогнозов по магнитным бурям.

В 1998 году на околоземную орбиту был выведен американский аппарат TRACE (Transition Region and Coronal Explorer) с целью изучения связей между магнитным полем и плазмой солнечной атмосферы. TRACE вел наблюдения Солнца с высоким пространственным разрешением в ультрафиолетовом диапазоне.

В 2001 году США запустили зонд Genesis для сбора частиц солнечного ветра. При возвращении на Землю в 2004 году капсула космического аппарата не смогла совершить мягкую посадку из-за нераскрывшегося парашюта. Однако, исследуя обломки, ученые смогли получить часть образцов.

В 2002 году в космос была выведена американская космическая обсерватория RHESI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager). Ей впервые удалось заснять гамма-излучение от солнечной вспышки. Космический аппарат до сих находится в работоспособном состоянии.

В 2006 году с целью изучения солнечной активности были запущены американские аппараты STEREO-A и STEREO-B. Их главная задача - построение трехмерных изображений Солнца и структур солнечной атмосферы, а также трехмерного магнитного поля звезды.

В 2008 году США вывели в космос научно-исследовательский спутник IBEX (Interstellar Boundary Explorer), предназначенный для исследования взаимодействия солнечного ветра с межзвездным веществом.

В 2010 году была запущена американская обсерватория SDO (Solar Dynamics Observatory). Наблюдения, проводимые с ее помощью, дают детальную динамическую картину выбросов с поверхности Солнца.

Перспективные проекты

В рамках исследования Солнца Европейское космическое агентство разрабатывает спутник Solar Orbiter. В число российских перспективных проектов входят: "Интергелиозонд", направленный на исследование Солнца с близких расстояний (запуск аппарата планируется произвести после 2025 года) и "Полярно-эклиптический патруль", предусматривающий запуск двух малых космических аппаратов с целью получения глобальной картины солнечной активности и ее проявлений в гелиосфере.