Proba-3 створить штучні сонячні затемнення для вивчення Сонця

Приблизно кожні 18 місяців Місяць ідеально збігається з нашим поглядом на Сонце, затуляючи обличчя світила. Хоча повне сонячне затемнення триває лише кілька хвилин, воно є ідеальною можливістю для вчених дослідити зовнішню частину атмосфери Сонця, відому як корона, яка зазвичай прихована під світлом зірки. Майбутня місія має на меті відтворити цю природну подію на набагато більш регулярній основі, коли один космічний апарат закриватиме Сонце для іншого.

Супутник Proba-3 Європейського космічного агентства (ЄКА) готується до запуску в середу о 5:38 ранку за середньоєвропейським часом. Місія з двома супутниками стартує з Космічного центру імені Сатіша Давана в Шріхарікоті, Індія, на борту ракети PSLV-XL Індійської організації космічних досліджень (ISRO). Запуск буде транслюватися в прямому ефірі на веб-телебаченні ЄКА, а трансляція ISRO почнеться приблизно за 30 хвилин до старту.

Чому два супутники?

Хоча обидва супутники стартують разом, пара розділиться приблизно через 18 хвилин після запуску, щоб розпочати надзвичайно точну демонстрацію польоту у складі орбітальної групи. Супутники будуть виведені на надзвичайно еліптичну орбіту навколо Землі на відстані 492 футів (150 метрів) один від одного. Супутники повинні підтримувати цю відстань з точністю до одного міліметра, щоб виконати місію.

“Proba-3 дуже відрізняється від інших тим, що наші супутники будуть летіти на відстані лише півтора футбольних поля один від одного під час активного польоту в бойовому порядку. І їхнє взаємне розташування буде підтримуватися з точністю до одного міліметра протягом шести годин поспіль”, – сказав Дем’єн Галано, керівник місії Proba-3, у своїй заяві.

Два космічні апарати утворять один гігантський віртуальний телескоп, один з яких відкидатиме точно контрольовану тінь на інший, блокуючи світло Сонця, щоб інший космічний апарат, оснащений оптичним інструментом, міг бачити корону зірки.

Активний політ місії відбуватиметься у верхній частині орбіти, на відстані близько 37 282 миль (60 000 кілометрів) від Землі. На такій відстані сила земного тяжіння не матиме такого сильного впливу на космічні апарати, і для зміни їхніх позицій знадобиться менше палива.

“Ранні симуляції показали, що нам потрібно буде зробити так багато коригувань позиціонування за допомогою наших двигунів, що наше паливо швидко вичерпається; місія закінчилася б приблизно за півгодини!” сказав у своїй заяві Фредерік Тестон з ЄКА.

Космічний апарат здійснить один виток навколо Землі за 19 годин 36 хвилин, проводячи спостереження за короною протягом шестигодинного вікна на кожній орбіті. Еліптична орбіта Proba-3 наближає його до Землі на відстань 372 милі (600 кілометрів), обертаючись по витягнутій петлі, щоб витрачати якомога менше палива під час маневрів. В ідеалі місія мала б перебувати в одній з точок Лагранжа Сонця-Землі, де гравітаційні сили двох тіл утримують об’єкт на місці на орбіті. Але це вимагало б більшого бюджету, а “Проба-3”, за даними ЄКА, вважається малобюджетною місією.

Чому ми вивчаємо сонячну корону?

Корона в мільйон разів слабша за Сонце. Найвіддаленіша область атмосфери Сонця простягається на мільйони кілометрів у космос і приховує найбільшу таємницю, що оточує зорю, яка є батьківщиною Землі.

Сонячна корона нагрівається до 2 мільйонів градусів за Фаренгейтом (близько 1 мільйона градусів за Цельсієм), що приблизно в 200 разів перевищує температуру на поверхні Сонця. Високі температури корони є досить суперечливими, і астрономи не впевнені, як саме нагріваються зовнішні шари Сонця.

Окрім своїх таємниць, сонячна корона також є рушієм сонячного вітру та викидів корональної маси – двох основних компонентів, які визначають космічну погоду. Заряджені частинки в короні вилітають у космос і іноді можуть впливати на супутники на орбіті, а також на системи зв’язку на Землі.

Що таке місії Proba?

Місії Proba походять від латинського слова, яке означає “давайте спробуємо”, а також розшифровується як PRoject for OnBoard Autonomy (проект бортової автономії). Ці недорогі невеликі супутникові місії мають на меті випробувати нові технології та концепції в космічних польотах.

Наразі ЄКА запустило ще три місії Proba, одна з яких наразі спостерігає за Сонцем. Proba-2 був запущений у 2009 році і спочатку мав провести два роки на синхронній із Сонцем низькій навколоземній орбіті, але досі перебуває на ній вже понад 15 років.

Аналогічно, Proba-3 має очікувану тривалість життя два роки. Обмежуючим фактором для місії є паливо, оскільки двигуни на холодному газі повинні робити невеликі імпульси кожні 10 секунд протягом шестигодинної активної фази польоту супутників.

Для демонстрації технологій команда покладає великі надії на пару крихітних космічних апаратів. “Коли я вперше почув про це, Proba-3 здалася мені технологією з розряду наукової фантастики, – сказав Андрій Жуков, головний дослідник головного інструменту Proba-3, у своїй заяві. “Але реальна конструкція дійсно забезпечить чудові наукові результати”.