Космическое агентство готовится к запуску спутников уже 27 февраля. Они будут находиться на низкой околоземной орбите.
Хотя год гелиофизики, объявленный NASA, недавно кончился, наблюдения за Солнцем — дело вечное, ведь у нашей звезды наготове множество загадок. Миссия NASA PUNCH(англ. Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere; рус. Поляриметр для объединения короны и гелиосферы) планирует использовать группу из четырёх небольших спутников, которые будут разгадывать эти загадки, работая в унисон и создавая 3D-карту солнечной короны и её перехода в солнечный ветер.
Предыстория
20 июня 2019 года NASA объявило, что PUNCH станет следующей миссией в рамках программы Small Explorer. Целевые сроки подготовки к запуску для миссии были определены на 2023 год. За миссию отвечали Юго-Западный исследовательский институт в Боулдере, а также Офис программы исследователей в Центре космических полётов имени Годдарда, NASA.
10 декабря 2024 года NASA объявило, что космическое агентство совместно со SpaceX нацелено запустить спутники в конце февраля 2025 года.
Было также отмечено, что вместе с PUNCH на борту ракеты SpaceX Falcon 9 в космос отправится астрофизическая обсерватория SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization и Ices Explorer).
В субботу, 18 января 2025 года, спутники были доставлены в Astrotech Space Operations для последней проверки перед запуском. В рамках финальных испытаний были протестированы солнечные батареи на каждом из спутников.
Спутники PUNCH прибыли в Astrotech Space Operations для финальных тестов / Алекс Вальдес
PUNCH во время тестирования / Антонио Рамос
Как это работает
Концепция PUNCH основана на идее создания виртуального телескопа, который сможет наблюдать за короной Солнца и солнечным ветром в 3D.
Для этого четыре небольших спутника будут размещены в разных областях низкой околоземной орбиты, и каждый из них будет оснащён одной камерой. Все вместе спутники смогут создать «виртуальный инструмент» с углом обзора 90°, центрированный на Солнце.
Кроме того, три из четырёх спутников PUNCH будут оснащены широкоугольными тепловизорами, которые будут наблюдать за короной Солнца и солнечным ветром в широком диапазоне углов. Четвёртый спутник будет оснащен узкопольным тепловизором.
Благодаря изображениям с беспрецедентной детализацией, измерения PUNCH позволят преодолеть давний разрыв между удалёнными изображениями короны и солнечного ветра и прямыми измерениями солнечного ветра.
Здесь, на Земле, мы можем видеть солнечную корону во время полного солнечного затмения. Создавая искусственное затмение, PUNCH будет непрерывно получать изображения верхней короны, солнечного ветра и отслеживать выбросы корональной массы с необычайной детализацией и охватом
— доктор Никольн Виалл, научный сотрудник миссии PUNCH в Центре космических полетов имени Годдарда
Ключевые вопросы, на которые должна получить ответ миссия:
Как атмосфера Солнца переходит в солнечный ветер?
Как формируются структуры в солнечном ветре?
Как эти процессы влияют на Солнечную систему?
Будущее
Ожидается, что миссия произведет революцию в прогнозах космической погоды, позволяя учёным отслеживать события космической погоды в трёх измерениях по всей Солнечной системе. Хорошим бонусом служит то, что PUNCH сможет работать с другими солнечными зондами, в том числе с Parker Solar Probe.
Чего мы только не слышали о нашем Солнышке за последний год: и вспышек на нём много, и бури магнитные, и Земля страдать будет, а земляне - и подавно. Часть из этого правда, часть - мягко говоря, далека от правды, но сегодня речь не об этом. Сегодня поговорим о возможности самому прикоснуться ко всему этому околосолнечному великолепию.
Как я писал тут, за вспышки на Солнце отвечают активные области. Они же - солнечные пятна. И вот в один из выходных дней я решил сделать парочку снимков солнечных пятен, а заодно - поделиться процессом.
В первую очередь для наблюдений за солнечными пятнами нужны 2 вещи: это телескоп и специальный солнечный фильтр. Сразу напоминаю: смотреть на Солнце в обычный телескоп без фильтра крайне опасно: 100% останетесь без зрения.
Телескоп (труба): Sky-Watcher SkyMax BK MAK102 - зеркально-линзовый телескоп системы Максутова-Кассегрена. Плюсы - большое фокусное расстояние (1300 мм) в небольшом корпусе и очень небольшой массе (около 3 кг). Резьба М42 непосредственно на выходной втулке (можно сразу нацепить зеркалку через Т-кольцо или астрокамеру. Минусы - низкая светосила (f/13), отсутствие винтов юстировки главного зеркала.
Солнечный фильтр: я уже даже не помню производителя, помню, что покупал его на али лет 7-8 назад. Хорошо ослабляет солнечный свет, причем равномерно во всем диапазоне длин волн.
Сет-ап для съемки солнечных пятен из собственного двора. Даже зимой.
Кстати: если посмотреть на Солнце через фильтр безо всяких телескопов, можно увидеть настоящий цвет Солнца - и он белый. Желтым Солнце кажется из-за рассеяния солнечного света в атмосфере.
Камера: Можно было бы использовать зеркалку, но она охватит Солнце целиком из-за большой матрицы (22,5х15 мм, кроп 1,6)
Примерно так выглядит Солнце при съемке на зеркалку через телескоп. Естественно, после обработки и прочих танцев с бубном.
Мне так много не надо. Поэтому для съемок солнечных пятен и кратеров на Луне я использую астрокамеру - ZWO ASI120MC-S. Цветная астрокамера, максимальное разрешение 1280х960 пикселей, размер матрицы - 4,8х3,6 мм. Чем меньше размер матрицы - тем выше увеличение получаемого изображения. Логика проста: на матрицу меньших размеров попадает только часть изображения, формируемого телескопом. Поэтому астрокамера отхватит только кусочек от Солнца.
Камера с телескопом верхом на моторизированной экваториальной монтировке.
Кстати о монтировке: Sky-Watcher Star Adventurer. Совершенно не представляю себе астрофотографию без этой малютки. Даже не имея дорогой зеркалки (я снимаю на Canon 60D) и запредельно дорогих объективов (в моей коллекции их 3: Samyang 14mm f/2.8, Samyang 35mm f/1.4 и Samyang 135mm f/2.0) мне порой удается получать весьма и весьма неплохие результаты, вроде этого, этого и этого. Конечно, в последнее время я всё чаще заглядываюсь на версию GTI, но пока нет. Хотя и ценник там не запредельный, но есть куда более важные цели и задачи.
Sky-Watcher Star Adventurer - великолепный и незаменимый помощник в моей астрофотографии вот уже 5 лет.
Ещё нужен ноутбук с софтом для камер ZWO. Софт полностью бесплатный и дает достаточно широкие возможности для съёмки и даже обработки.
Подключаем камеру, крутим телескоп на монтировке в направлении Солнца и добиваемся того, чтобы Солнце попало в поле зрения камеры. Получается не сразу, но вскоре на экране появляется первая картинка.
Выглядит так себе, но пятна видно. Это уже хорошо.
Цвет Солнца, само собой, не настоящий - просто снимаем на стандартных настройках программы. При обработке картинка всё равно сломается и станет чёрно-белой, после чего Солнышку снова будет добавлен цвет (кстати тоже не настоящий, но уже другой).
Фокусируемся, всё проверяем и начинаем снимать.
Причем снимаем мы не фото, снимаем мы видео. Потом специальная программа разобьет видео на отдельные кадры, проверит их, выберет лучшие (без смазов и пролетающих птиц/самолетов и мухов) и приготовит их к финальному сложению.
Но сначала видео.
Ролики получаются тяжелыми, не смотря на разрешение: чуть больше полутора минут видео весят больше 3 гигабайт. В таком ролике 3000 кадров. Обычно я для сложения выбираю 20-30% от общего числа кадров, но так, чтобы для сложения использовать не меньше 500 кадров. В тот день условия были достаточно неплохие, поэтому для сложения из 3000 кадров я использовал 1000.
Чтобы было понятно, как выглядит такой ролик - склеил небольшую гифку.
Примерно так Солнце и выглядит в телескоп - чёрно-белым.
После обработки изображение становится отраженным по горизонтали. Можно сразу расположить картинку "как надо" (так, как пятна расположены на самом деле на Солнце), но я делаю это в самом конце.
А дальше "пути разошлись": я решил, что выходные + хорошая погода - это нечастый микс, поэтому заснял ещё одну область Солнца с пятнами и полученные ролики решил обработать в разных программах чтобы позже сравнить результат.
Вариант 1 - выполнить стек в программе управления камерами ZWO (есть там такая вкладка ASIVideoStack). Небольшой набор понятных настроек, всё быстро и просто. На выходе получим файл в формате .fit, который можно будет обрабатывать дальше.
Вариант 2 (долгий): загружаем видео в PIPP (Planetary Imaging PreProcessor), на выходе получаем ещё одно видео. Полученное загружаем в AutoStakkert (видео прямо из камеры программа не понимает) и получаем на выходе тот же .fit формат (при желании можно сохранить результат как .tif, но для чистоты эксперимента сделаем два одинаковых файла). Над ним потом и будем шаманить. В принципе - в этом вся разница. Остальные шаги практически одинаковые.
Итак, получили 2 разных .fit - файла.
Файл №1. Прямиком из ASIVideoStack.
Файл №2. Через PIPP в AutoStakkert и на выход.
На этом этапе 2 снимок кажется более чётким. Значит его и показываем.
Далее со всем этим идём в программу RegiStax для коррекции вейвлетов. Не вдаваясь в математические подробности вейвлет-преобразований скажу, что после этой процедуры изображение становится более чётким, проявляются мелкие детали.
Что и требовалось доказать. С этим можно идти в Photoshop.
В фотошопе придаем изображению цвет и делаем небольшие коррекции контраста, насыщенности и четкости. Ну и вращаем/зеркалим результат творческих изысканий.
На выходе получается вот такой пятнистый апельсин.
Для масштаба нарисовал нашу планету.
Восточная часть пятнистого апельсина по имени Солнце.
Группы пятен на снимке: AR3707 - справа ближе к верхнему углу, AR3708 - ниже AR3707 на снимке, AR3709 - самая крупная группа из всех, AR3711 - группа из двух отдельных пятен, ближе остальных к краю солнечного диска.
Западная часть того же самого пятнистого апельсина. Кто спросит, как я сфотографировал Землю с такого расстояния - тот молодец.
Группы пятен на снимке: AR3697 - у самого края диска (она же в прошлом - AR3664, 8-9 мая ставшая источником мощных вспышек, которые привели 10-11 мая к сильнейшей магнитной буре за последние 20 лет), AR3703 - слева и выше, AR3710 - слева и ниже.
Для желающих рассмотреть пятна поближе или утащить фотки себе на обои - выгрузил обе фотки на диск (Землю оттуда убрал).
В целом результатом съёмок я доволен, но в другой раз (если тема зайдет) хочу сделать снимок пятна более крупным планом и расписать весь процесс ещё подробнее. Но моим самым большим желанием по Солнцу был и остается солнечный хромосферный телескоп. Там, конечно, я ожидаю нереальные снимки, но и ценник у такой игрушки нереальный. Пока что работаем с тем, что есть.
Кроме ссылки на диск - других ссылок нет. По всем вопросам как всегда - велком ту комментарии.
За счет ежедневного наблюдения за солнечным ветром китайские специалисты смогут обеспечить стабильную работу электросетей. С мониторингом солнечной активности им поможет один из крупнейших радиотелескопов в мире, который построили благодаря ученым Академии наук Китая.
Телескоп расположен на севере Китая, в автономном районе Внутренняя Монголия, сообщает информационное агентство Xinhua. На сегодня он успешно прошел испытания и в ближайшее время будет введен в эксплуатацию.
Радиотелескоп позволит следить за потоком заряженных частиц, которые вызывают изменения в магнитосфере и ионосфере Земли и могут негативно воздействовать на работу энергосистем, систем связи и навигационные приборы. Опасное воздействие на энергетические сети вызывают индукционные токи, возникающие в линиях электропередачи из-за колебаний магнитного поля. В результате усиливается намагниченность сердечников трансформаторов и выделяется тепло, которое может расплавить изоляцию обмоток. По этой причине в 1989 году в канадской провинции Квебек произошло массовое отключение электричества, затронувшее шесть миллионов человек.
Предполагается, что мониторинг с помощью радиотелескопа позволит своевременно готовиться к опасным изменениям. Получив сигнал о выбросах солнечной энергии, генерирующие компании смогут понизить рабочее напряжение в электросетях и ограничить нагрузку, чтобы обеспечить штатную работу подстанций.
