Взгляд в глубину Солнца: ученые РФ создают уникальный комплекс для изучения космоса

В России продолжается создание уникального Национального гелиогеофизического комплекса, который позволит изучать ближний космос и околоземное пространство с невиданным ранее разрешением и точностью. В Республике Бурятия запущен в опытную эксплуатацию многоволновой радиогелиограф — второй по счету объект комплекса и единственный в мире инструмент такого рода.


Радиогелиограф — аппарат, который позволяет получать изображения Солнца в радиодиапазоне. Это дает возможность видеть то, что скрыто от нашего глаза и обычных телескопов — например, корону Солнца, которая является источником солнечного ветра и космических лучей. Корона Солнца — верхний слой его атмосферы, который имеет очень высокую температуру — до 1,5 млн градусов Цельсия. При этом поверхность Солнца нагревается всего до 6 тыс. градусов Цельсия. Почему так происходит, ученые до сих пор не знают.


— первый заместитель директора Института солнечно-земной физики (ИСЗФ) Сибирского отделения РАН Сергей Олемской.

Именно для решения этой и других загадок Солнца был построен новый радиогелиограф в местности Бадары на территории радиоастрофизической обсерватории ИСЗФ. Это огромная конструкция из 526 антенн, которые расположены на площади около 1 кв. км. Каждая антенна имеет диаметр 2,5 м и может поворачиваться в разных направлениях. Общая стоимость объекта составила 2,5 млрд рублей.

Новый радиогелиограф работает в диапазоне от 3 до 24 ГГц и может получать изображения Солнца с разной частотой и разрешением. Это позволяет ученым строить трехмерные модели околосолнечного космического пространства и отслеживать динамику процессов на Солнце. Уже сейчас сотрудники ИСЗФ получили первые снимки короны Солнца с двух диапазонов, и это стало значимым событием в мировой научной среде.

Проектирование нового инструмента началось в 2013 году, а строительство — в 2018 году. Сейчас радиогелиограф работает в опытном режиме, а в конце 2023 года он будет полностью введен в эксплуатацию. Тогда же начнется второй — завершающий — этап создания Национального гелиогеофизического комплекса, который планируется закончить к 2030 году.

Национальный гелиогеофизический комплекс — амбициозный проект, который направлен на получение инновационных научных результатов общемирового значения. Он включает в себя несколько объектов, которые будут изучать разные аспекты взаимодействия Солнца и Земли.

Первый объект — комплекс пассивных оптических инструментов — был введен в эксплуатацию в 2020 году в Иркутской области. Он состоит из трех телескопов, которые наблюдают за верхними слоями атмосферы Земли — ионосферой и мезосферой. Эти слои подвержены сильному влиянию солнечной активности и космических лучей, которые могут вызывать различные явления, такие как полярное сияние, метеорные потоки, атмосферные гравитационные волны и турбулентность.

Второй объект — многоволновой радиогелиограф — мы уже рассмотрели. Он позволяет изучать Солнце в радиодиапазоне и получать трехмерные модели его короны.

Третий объект — солнечный телескоп-коронограф — будет построен к 2030 году в Бурятии. Это самый сложный и дорогостоящий инструмент комплекса, который стоит около 10 млрд рублей. Коронограф — специальный телескоп, который блокирует свет от диска Солнца и позволяет видеть его корону в видимом диапазоне. Это дает возможность наблюдать за такими явлениями, как солнечные вспышки, выбросы корональной массы и корональные дыры.

Четвертый объект — система радаров — будет расположен в Иркутской области и Бурятии. Она будет состоять из двух радаров: один для изучения ионосферы Земли, другой для изучения межпланетной среды. Радары позволяют определять параметры плазмы, такие как плотность, температура, скорость и турбулентность.

Пятый объект — мезостратосферный лидар — будет установлен в Иркутской области. Лидар — оптический прибор, который излучает лазерный луч и анализирует отраженный от атмосферы сигнал. Это позволяет измерять высоту облачности, концентрацию аэрозолей и озона, температуру и влажность атмосферы.

Шестой объект — нагревной стенд — будет построен в Бурятии. Это установка для искусственного воздействия на ионосферу Земли с помощью мощных радиоволн. Это позволит изучать физические процессы в ионосфере, а также создавать искусственные ионосферные возмущения для радиосвязи и навигации.

Седьмой объект — центр управления — будет расположен в Иркутске. Это здание, в котором будут размещаться аппаратура, серверы, лаборатории и рабочие места сотрудников комплекса. Отсюда будут осуществляться сбор, обработка, хранение и распространение научных данных.

Все объекты комплекса будут работать в синхронном режиме и обеспечивать непрерывное наблюдение за Солнцем и Землей. Это позволит получать уникальную информацию о физических процессах в ближнем космосе и околоземном пространстве, а также прогнозировать их влияние на жизнь на Земле.