Искусственные солнечные затмения в космосе помогут раскрыть тайны Солнца

Полное солнечное затмение, наблюдавшееся с Земли в 2023 году. Авторы: Милослав Друкмюллер, Шадия Хаббал, Павел Старха

Создание искусственных солнечных затмений в космосе может помочь астрономам быстрее расшифровать внутренние процессы нашего Солнца, чем если бы они ждали этого небесного явления на Земле.

Этот план является частью космической миссии под руководством Великобритании, которая будет представлена на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества (NAM 2025) в Дареме. Проект предполагает использование мини-спутника и тени Луны для получения самых близких в истории снимков солнечной атмосферы.

Миссия MESOM (Moon-Enabled Sun Occultation Mission) предлагает новый способ изучения внутренней солнечной короны — самого внутреннего слоя атмосферы Солнца, который обычно виден только во время кратковременных полных солнечных затмений на Земле.

Исследование представлено учеными из Лаборатории космических наук Малларда при Университетском колледже Лондона (UCL), Университета Аберистуита и Центра космических исследований Суррея, входящего в состав Университета Суррея.

Если проект будет одобрен, MESOM сможет работать в течение двух лет и зафиксировать эквивалент 80 земных затмений — беспрецедентная возможность для солнечной науки, которая также поможет исследователям получить важные подсказки о происхождении космической погоды.

MESOM разместит небольшой спутник на специальной орбите, которая позволит ему выравниваться с тенью Луны примерно раз в 29,6 дней — продолжительность синодического (лунного) месяца.

Эти выравнивания будут имитировать эффект полных затмений, но наблюдаемых в космосе, продолжительностью до 48 минут — в 10 раз дольше, чем типичные затмения, видимые с Земли. В отличие от наземных наблюдений, спутник будет собирать данные без помех от земной атмосферы.

Соисследователь доктор Никола Барези из Центра космических исследований Суррея заявил:

«MESOM использует хаотическую динамику системы Солнце-Земля-Луна для воссоздания условий полного солнечного затмения в космосе, используя Луну в качестве естественного оккультера (объекта, блокирующего свет от небесного тела)».

Цель MESOM — исследовать внутреннюю область короны, которая содержит ключевые данные о космической погоде, солнечных бурях и нагреве короны, но остается малоизученной, отчасти потому, что ее можно изучать только в условиях затмения.

Благодаря своей инновационной орбитальной конфигурации, MESOM будет фактически испытывать полное солнечное затмение каждый синодический месяц, естественным образом проходя через вершину умбрального конуса Луны (самую темную часть ее тени) каждые два своих оборота.

Это позволит ему приблизиться к Солнцу ближе, чем когда-либо прежде. Для сравнения: существующая миссия ESA Proba-3 наблюдает корону с расстояния примерно 1,1 солнечного радиуса (765 000 км), тогда как MESOM достигнет отметки ниже 1,02 солнечного радиуса (710 000 км), приблизившись к Солнцу на 56 000 км ближе.

MESOM будет оснащен набором инструментов, включая:

• Высокочувствительный корональный формирователь изображений (телескоп для съемки высокого разрешения), разработкой которого предлагается заняться Лаборатории военно-морских исследований США
• Корональный масс-спектрометр (Университет Аберистуита и Лаборатория космических наук Малларда UCL) для анализа состава и свойств корональной плазмы
• Спектрополяриметр (Испанский консорциум солнечной физики S3PC) для изучения магнитного поля Солнца и солнечных явлений, таких как солнечные пятна и вспышки

Доктор Барези добавил:

«Когда Солнце находится близко к орбитальной плоскости Луны, мы можем наблюдать полные затмения продолжительностью до 48 минут, что позволит провести беспрецедентные и продолжительные измерения физических процессов, из которых могут возникать неблагоприятные космические погодные явления, а именно солнечные вспышки и корональные выбросы массы».

Команда подала заявку на миссию MESOM в рамках программы ESA F-class в мае 2025 года и ожидает ответа позже в этом году. Если проект будет выбран, запуск может состояться между 2026 и 2028 годами.

Миссии класса F разработаны так, чтобы быть меньше, быстрее и экономичнее, чем более крупные «M-класс» миссии ESA, с предельной стоимостью 205 млн евро (~19 млрд руб.) и сроком разработки менее восьми лет от выбора до запуска.

Дополнительная информация: Re-creating total solar eclipses in Space: The Moon-Enabled Sun Occultation Mission concept MESOM. conference.astro.dur.ac.uk

Источник: Royal Astronomical Society