Два европейских спутника создали первые искусственные солнечные затмения, пролетая в точном строю. Это позволило ученым наблюдать за затмениями в течение нескольких часов по запросу.

Европейское космическое агентство представило снимки на Парижском авиасалоне. Запущенные в конце прошлого года, спутники с марта моделируют солнечные затмения, находясь на высоте десятков тысяч километров над Землей. Один спутник закрывает солнце, как Луна во время полного солнечного затмения, в то время как другой направляет телескоп на корону — внешнюю атмосферу Солнца.

Для этого требуется высокая точность, так как спутники должны находиться на расстоянии 150 метров друг от друга. Позиционирование достигается с помощью GPS, звездных трекеров и лазеров.

Миссия "Proba-3" стоимостью 210 миллионов долларов завершила 10 успешных затмений, самое продолжительное из которых длилось пять часов. Ученые ожидают, что в течение двух лет будет зафиксировано около 200 затмений, что составит более 1000 часов наблюдений. Это станет важным научным открытием, так как естественные солнечные затмения длятся всего несколько минут.

Солнце продолжает озадачивать ученых, особенно его корона, которая горячее поверхности. Выбросы корональной массы могут вызывать геомагнитные бурь и полярные сияния.

Уникальность этой миссии в том, что закрывающий солнце диск и телескоп находятся на разных спутниках, что позволяет лучше исследовать корону. Руководитель миссии ЕКА Дэмиен Галано отметил, что качество снимков впечатляет благодаря точности полета в строю.

За два дня до пролета Венеры, европейско-американский зонд Solar Orbiter столкнулся с корональным выбросом массы. В настоящее время сотрудники миссии анализируют собранные аппаратом данные.

30 августа Солнце произвело крупный корональный выброс. Он был выброшен в сторону Венеры. В то же самое время ко второй планете от Солнца направлялся зонд Solar Orbiter. Он должен был использовать гравитацию Венеры для уменьшения перигелия своей орбиты.

2 сентября Solar Orbiter встретился с корональным выбросом. К счастью, космический аппарат был создан с расчетом на противостояние различными проявлениям солнечной активности. Поэтому, выброс не повлиял на работу его бортовых систем. Более того, ученые получили уникальную возможность собрать сведения о солнечном шторме и его взаимодействии с Венерой.

Изучение солнечной активности является одной из основных задач миссии Solar Orbiter. Его данные должны пролить свет на поведение заряженных частиц — в основном протонов и электронов, а также некоторые ионизированных атомов, вроде гелия. Когда на Солнце происходят особо крупные вспышки и выбросы плазмы, они подхватываются и разгоняются почти до релятивистских скоростей. Именно эти частицы создают основную радиационную опасность для космонавтов и космических кораблей.

Кроме того, ученые надеются улучшить понимание механизма образования и распространения корональных выбросов. Это поможет улучшить точность космических прогнозов погоды и заранее предсказывать солнечные вспышки.

Еще одна существенная проблема заключается в том, что при наблюдениях с Земли довольно сложно определить направление движение корональных выбросов. Дело в том, что и движущийся прямо к нашей планете и движущийся прочь от нее (с «дальней» стороны Солнца) выброс выглядят примерно одинаково. Для решения этой проблемы ESA планирует запустить миссию Vigil. В ее рамках в точку Лагранжа L5 системы Солнце-Земля будет выведен спутник. Благодаря своей позиции, он будет наблюдать нашу планету и Солнце «со стороны», что позволит определить направление движения выбросов.

Новая миссия Solar Orbiter едва начала свою основную научную миссию, но уже обнаружила ряд интересных особенностей на Солнце. Первые снимки опубликовали оба агентства. В частности, были найдены многочисленные миниатюрные солнечные вспышки у поверхности звезды, названные «кострами».

«Это только первые снимки, но мы уже видим новые интересные явления, - сказал ученый ESA из проекта Solar Orbiter Даниэль Мюллер. – Мы не ожидали таких отличных результатов с самого начала. Видим, что наши десять научных инструментов дополняют друг друга, обеспечивая целостную картину Солнца и окружающей среды».

Аппарат был запущен 10 февраля 2020 года, он имеет шесть приборов, которые изучают Солнце, и четыре прибора, которые мониторят разные параметры окружающей среды вокруг зонда. Эти инструменты работают в едином комплексе. Уже упомянутые «костры» были обнаружены с помощью инструмента Extreme Ultraviolet Imager (EUI), когда аппарат проходил первый перигелий на расстоянии в 77 млн км от Солнца. «Костры» представляют собой мини-вспышки, которые не видны с Земли, но даже в спокойной фазе присутствуют на Солнце. Пока нет ясности, являются ли «костры» действительно миниатюрными версиями привычных солнечных вспышек, или образуются по другому механизму. Их суммарный вклад может оказывать влияние на разогрев солнечной короны. Эту версию ученые и будут проверять в ближайших исследованиях. EUI позволяет оценивать как раз состояние верхней атмосферы Солнца.

Еще один ключевой инструмент - Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI). Он предназначен для наблюдений за линиями магнитного поля на поверхности Солнца в высоком разрешении. Его снимки также были опубликованы. С помощью PHI ученые будут изучать активные области на Солнце, способные порождать крупные вспышки. Уже во время этой сессии наблюдений Solar Orbiter смог наблюдать Солнце не с точки зрения Земли. Так что эти данные дополнят информацию от других обсерваторий.

Визуальные наблюдения, оценка магнитных линий могут быть сопоставлены с данными приборов на борту зонда. Эти данные способны подсказать механизмы распространения вспышек и солнечного ветра, а также физических процессов на поверхности Солнца, в его атмосфере и в межпланетной среде.

Орбита Solar Orbiter постепенно будет приближать зонд к Солнцу. Он приблизится до расстояния в 42 млн км, при этом наклонение орбиты будет таким, что зонд сможет «взглянуть» на полюса Солнца, что недоступно для других обсерваторий.

Инструмент Solar and Heliospheric Imager (SoloHI) позволил рассмотреть свет от Солнца, отраженный пылью в окружающей среде. Для этого прибор должен был отсеивать яркое излучение самой звезды. Наблюдения за пылью позволят непосредственно увидеть структуру солнечного ветра. На одном из снимков SoloHI даже оказался Меркурий.

Прибор Solar Wind Analyser (SWA) также отправил первые данные. Он провел измерения тяжелых ионов углерода, кислорода, кремния, железа и других в солнечном ветре.

источник / nasa / esa

Следующей после недавно отправленной в космос солнечной миссии Solar Orbiter Европейское космическое агентство (ЕSA) планирует запустить к нашему светилу миссию, состоящую не из одного, а сразу из двух аппаратов, под названием Proba-3. Один из этих двух спутников заблокирует собой часть солнечного света, а тем временем второй спутник из этой пары будет наблюдать периферийные области атмосферы нашего светила.

Эта миссия, старт которой намечен на середину 2022г., будет включать два небольших спутника, запускаемых совместно на орбиту вокруг Земли. На орбите они выстроятся в такую конфигурацию, что один из спутников будет отбрасывать тень, которая позволит блокировать солнечный диск в ходе наблюдений, проводимых при помощи второго спутника в течение 6 часов каждой 20-часовой орбиты.

При наблюдениях короны Солнца – раскаленной до температуры свыше миллиона градусов Цельсия внешней части атмосферы светила – ученые используют инструмент под названием коронограф. Этот инструмент представляет собой небольшой диск, который размещается перед оптическим инструментом и блокирует собой слепящий свет центральной части солнечного диска, оставляя для наблюдений периферийные области атмосферы нашей звезды. Однако проблема при использовании коронографа состоит в том, что свет обладает волновыми свойствами, а потому испытывает дифракцию на блокирующем диске коронографа, словно «огибая» его. Этот эффект выражен тем сильнее, чем меньше по размерам диск коронографа и чем ближе он расположен к оптическому инструменту. Поэтому использование в качестве источника тени спутника, остающегося на большом расстоянии от оптического инструмента, позволит снизить дифракционные искажения и повысить точность наблюдений, пояснили ученые проекта Proba-3.

ссылка 1, 2