Репортаж от Wedoany，Совместная миссия Европейского космического агентства и Китайской академии наук — спутник для панорамной съёмки взаимодействия солнечного ветра и магнитосферы (SMILE) — запланирована к запуску 19 мая. Стартовое окно откроется в 5:52 по центральноевропейскому летнему времени, ракета-носитель Vega-C выведет спутник на заданную орбиту из Гвианского космического центра в Куру. Эта миссия знаменует собой первое полномасштабное и всестороннее сотрудничество Китая и Европы на уровне космических научных миссий. После запуска спутник с помощью инновационной технологии рентгеновской визуализации впервые позволит получить целостную картину взаимодействия магнитосферы Земли с солнечным ветром.
Спутник SMILE массой около 2,3 тонны будет выведен на высокоэллиптическую орбиту с апогеем 121 000 км и перигеем 5 000 км. 80% времени он будет проводить над высокими широтами Северного полушария, проводя научные наблюдения, а при прохождении перигея — передавать накопленные данные на Землю. Такая орбита позволяет спутнику длительное время оставаться нацеленным на ключевую область взаимодействия магнитосферы и солнечного ветра, избегая при этом воздействия высокоэнергетических частиц в радиационных поясах Ван Аллена. Примерно через 57 минут после старта спутник отделится от ракеты-носителя; ещё через 63 минуты раскроются солнечные батареи, что подтвердит успешное завершение этапа выведения. После этого спутник, используя собственную двигательную установку, постепенно перейдёт на конечную рабочую орбиту.
Основу научной программы составляют четыре прибора, установленных на борту спутника, главным из которых является формирователь изображений в мягком рентгеновском диапазоне. Когда высокозаряженные ионы солнечного ветра сталкиваются с нейтральными атомами во внешних слоях атмосферы Земли, происходит перезарядка и излучение в мягком рентгеновском диапазоне. Улавливая эти сигналы, прибор впервые позволит получить целостное изображение крупномасштабной структуры магнитопаузы. Другой прибор — камера экстремального ультрафиолетового диапазона — сможет непрерывно, в течение более 40 часов, отслеживать полную динамику формы аврорального овала. Совместная работа двух приборов впервые даст учёным возможность синхронно наблюдать пути проникновения солнечных частиц сквозь магнитосферу и последствия их вторжения в атмосферу. Исследователи из Университета Лестера (Великобритания) отвечали за ключевые инженерные разработки формирователя изображений в мягком рентгеновском диапазоне, а Китайская академия наук предоставила спутниковую платформу и три других научных прибора.
Дата запуска была перенесена с первоначально запланированной на 9 апреля. В обновлённой информации о миссии ЕКА пояснило, что задержка вызвана технической проблемой, обнаруженной на производственной линии одного из компонентов подсистемы ракеты-носителя Vega-C. После завершения индивидуальной проверки и верификации всего затронутого оборудования китайская и европейская стороны совместно подтвердили, что и спутник, и ракета находятся в безопасном и стабильном состоянии, и единогласно согласились перенести стартовое окно на 19 мая. В течение всего периода расследования спутник постоянно находился в чистовой камере на космодроме Куру, при этом плановый мониторинг его состояния не прерывался.
Миссия SMILE реализуется в рамках программы ЕКА «Космическое видение» и находится под совместным управлением Национального центра космической науки Китайской академии наук и ЕКА. ЕКА предоставляет модуль полезной нагрузки, формирователь изображений в мягком рентгеновском диапазоне, услуги по запуску, сборочно-интеграционные и испытательные мощности, а также поддержку на этапе эксплуатации на орбите; Китайская академия наук предоставляет спутниковую платформу и три других научных прибора, а также отвечает за эксплуатацию спутника на орбите. Академик Китайской академии наук Ван Чи охарактеризовал миссию как «первую панорамную компьютерную томографию магнитосферы Земли», чётко обозначив три главные научные цели: различить влияние изменений давления солнечного ветра и магнитного пересоединения на магнитосферу, раскрыть цикл активности магнитосферных суббурь и построить физическую модель связки «солнечный ветер — магнитосфера — ионосфера».
Инженер по космическим системам из Университета Лестера Сиддхант Сачдев отметил, что широкоугольная съёмка, обеспечиваемая формирователем изображений в мягком рентгеновском диапазоне, позволяет учёным визуализировать процесс перезарядки в солнечном ветре в глобальном масштабе в мягком рентгеновском спектре. Ранее наблюдения за магнитосферой Земли были крайне фрагментированы: одни спутники фокусировались на детальных измерениях концентрации частиц или напряжённости магнитного поля в локальных областях, другие могли захватывать лишь отрывочные кадры в течение короткого времени. Ключевой прорыв SMILE заключается в одновременном сочетании глобальной визуализации и локальных измерений in situ, что позволяет собрать разрозненные «пиксельные» данные в целостную физическую картину.
Данные, полученные SMILE, заполнят критический пробел в цепочке прогнозирования космической погоды. Солнечные бури и геомагнитные возмущения могут выводить из строя спутники, нарушать связь и вызывать сбои в энергосетях, однако в настоящее время у человечества нет средств глобального наблюдения за такими ключевыми процессами, как деформация магнитосферы, пересоединение и впрыск энергии под воздействием солнечного ветра. Директор по науке ЕКА Кэрол Манделл на предстартовом брифинге подчеркнула, что SMILE — это проект сотрудничества на паритетных началах 50 на 50. Космический физик из Университета Джонса Хопкинса Саймон Уинг заявил, что можно предвидеть важные открытия, а космический учёный из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Василис Ангелопулос отметил, что способность миссии SMILE получать изображения полярных сияний заполняет очевидный пробел в текущих международных программах.
Расчётный срок службы миссии составляет 3 года, охватывая пиковое окно цикла солнечной активности. В период максимума солнечной активности частота и интенсивность корональных выбросов массы значительно возрастают, усиливаются колебания скорости и плотности солнечного ветра, что создаёт наилучшие условия для наблюдения мощных геомагнитных бурь и изучения экстремальных реакций магнитосферы. Ожидается, что за время своего орбитального существования SMILE зарегистрирует сотни событий воздействия солнечного ветра на магнитосферу, что может предоставить беспрецедентную эмпирическую базу данных для модернизации моделей прогнозирования космической погоды.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
