Как нам поможет новый спутник на орбите?
19 мая 2026 года ракета-носитель Vega C успешно стартовала с европейского космодрома в Куру, во Французской Гвиане. Этот старт стал кульминацией более чем десятилетней подготовки и тесного сотрудничества между Европейским космическим агентством (ESA) и Китайской академией наук (CAS). Путь к запуску был непростым: проект сталкивался с задержками из-за пандемии COVID-19 и необходимость замены компонентов после проверки экспортного контроля в 2020 году, пишет SpaceNews.
Смотрите также Новая солнечная обсерватория вышла на постоянную орбиту, чтобы выполнить сверхважную миссию
Аппарат, который получил название SMILE (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer), отделился от четвертой ступени ракеты примерно через 57 минут после взлета, а вскоре после этого успешно развернул свои солнечные панели. Это спровоцировало настоящий праздник в центре управления полетами "Юпитер". Общий вес спутника составляет 2 200 килограммов, из которых 1 500 килограммов приходится на топливо.
Сначала SMILE был выведен на орбиту высотой около 706 километров с наклоном 70 градусов. В течение следующего месяца он использует почти 90 процентов своего топлива, чтобы выйти на чрезвычайно эллиптическую рабочую орбиту. В самой высокой точке (апогее) аппарат поднимется на 121 000 километров над Северным полюсом, что позволит ему получить уникальный глобальный обзор земной магнитосферы.
Когда же спутник будет проходить над Южным полюсом на высоте около 5 000 километров, он будет передавать собранные данные на антарктическую научную станцию Bernardo O'Higgins. Такая траектория позволит проводить непрерывные наблюдения за полярным сиянием в течение 45 часов во время каждого 51-часового оборота.
Продолжительность миссии и ее цель
Миссия рассчитана на три года, хотя ее могут продлить, пишет Phys.org. Главная цель – изучение того, как магнитосфера Земли взаимодействует с солнечными штормами, и улучшение прогнозов космической погоды.
Мы имеем магнитное поле, которое работает как оболочка для Земли, но мы никогда не знали, какую именно форму оно имеет. Миссия Smile сделает первые изображения этого магнитоимпульса,
– прокомментировал Ван Чи, генеральный директор Национального центра космической науки (NSSC).
Он также добавил: "Если нам удастся сделать эти снимки, мы сможем изучать движение этого магнитного импульса в зависимости от солнечной активности, а также то, как масса и энергия транспортируются от солнечного ветра. Я считаю, что это очень важно для прогнозирования космической погоды", – подчеркнул Ван Чи.
Из чего состоит аппарат?
SMILE несет на борту четыре научных прибора: рентгеновский (SXI) и ультрафиолетовый (UVI) имиджеры, а также ионный анализатор и магнитометр. Самый большой инструмент – SXI, разработан Лестерским университетом в Великобритании. Он использует оптику "глаза лобстера" и одни из самых больших ПЗС-матриц, которые когда-либо отправляли в космос, охлажденные до минус 120 градусов Цельсия.
Впервые в истории мы сможем понять причину и следствие. Это критически важно с научной точки зрения, но еще важнее потому, что современная жизнь очень зависит от нашей космической инфраструктуры,
– отметила Кэрол Манделл, научный директор ESA.
Она также подчеркнула успех партнерства: "Мы не только научились разговаривать на языках друг друга, мы также научились понимать различные инженерные подходы, различные способы ведения науки и учились друг у друга в процессе", – рассказала Кэрол Манделл.
Смотрите также Какие последствия нас ждут, если все спутники вдруг выйдут из строя
Для чего это нам нужно?
Необходимость таких исследований подтверждается историей. Сильная геомагнитная буря, зафиксирована в 1859 году (Событие Керрингтона), нанесла значительный ущерб телеграфным сетям. Но тогда это была едва ли не единственная технология, на которую могли влиять солнечные выбросы, пишет 24 Канал. Сегодня, когда мы "обложились" спутниками со всех сторон, повторение такого явления может стоить триллионы долларов убытков, выводя из строя электросети, системы связи и космические аппараты, а также угрожая астронавтам, которые длительное время живут на орбите.
Миссия SMILE будет регистрировать рентгеновское излучение, которое возникает, когда заряженные ионы солнечного ветра взаимодействуют с нейтральными атомами верхних слоев атмосферы Земли.
Вам также может быть интересно: как Солнце влияет на магнитное поле Земли и почему нам важно изучать это влияние
Солнце постоянно влияет на Землю не только светом и теплом, но и мощными потоками заряженных частиц и магнитных полей, напоминает 24 Канал. Наша планета имеет собственное магнитное поле, которое работает как щит и защищает атмосферу и поверхность от значительной части космического излучения. Однако эта защита не является абсолютной. Когда на Солнце происходят вспышки или выбросы корональной массы, Земля может попадать под удар.
- Солнечная вспышка – это мощный взрыв энергии на поверхности Солнца, который сопровождается излучением в различных диапазонах, в частности рентгеновском.
- Выброс корональной массы является еще более опасным явлением. Во время такого процесса Солнце буквально выбрасывает в космос миллиарды тонн плазмы вместе с магнитными полями. Если этот поток направлен в сторону Земли, он может достичь планеты за 15 часов или несколько суток в зависимости от скорости, пишет NASA Science.
Когда заряженные частицы сталкиваются с магнитным полем Земли, возникают магнитные бури. Именно они вызывают полярные сияния, но в то же время создают серьезные проблемы для современной технологической цивилизации. Мощные геомагнитные возмущения способны влиять на спутники, GPS, радиосвязь, авиацию и даже энергосистемы. NASA отмечает, что такие события могут вызывать радиоотключения, повреждения электросетей и деградацию спутниковой электроники.
Как это влияет на технологии?
Особенно уязвимыми являются спутники на околоземной орбите. Во время сильных возмущений верхние слои атмосферы нагреваются и расширяются, из-за чего спутники сталкиваются с большим аэродинамическим сопротивлением и постепенно теряют высоту. Также потоки высокоэнергетических частиц могут повреждать солнечные панели и микросхемы. Для современного мира это критически важно, ведь спутники обеспечивают навигацию, интернет, телекоммуникации, прогноз погоды и военные системы.
Ученые также опасаются влияния сверхмощных геомагнитных бурь на энергосети. В длинных линиях электропередач возникают индуцированные токи, которые способны перегружать большие трансформаторы.
Именно поэтому космическая погода считается реальной угрозой для инфраструктуры. Исследователи постоянно напоминают о "событии Керрингтона" 1859 года – сильнейшую известную солнечную бурю в истории наблюдений. В современном мире аналогичный инцидент мог бы вызвать масштабные проблемы для глобальной электроники и связи.
Смотрите также NASA объявляет новые детали миссии Artemis 3
Какие научные космические аппараты сейчас наблюдают и изучают Землю и Солнце?
Поэтому страны активно развивают системы наблюдения за Солнцем и Землей:
- Одной из важнейших миссий является NASA SDO – Solar Dynamics Observatory, который постоянно наблюдает за Солнцем и отслеживает солнечные вспышки. Важную роль также выполняет аппарат SOHO, созданный совместно NASA и European Space Agency. Он работает еще с 1995 года и исследует солнечную корону и выбросы корональной массы, пишет Европейское космическое агентство.
- Европейская миссия Solar Orbiter, созданная European Space Agency, приблизилась к Солнцу значительно ближе, чем предыдущие европейские аппараты. Она исследует солнечные полюса, магнитные поля и механизмы образования солнечных бурь. Именно благодаря таким аппаратам ученые могут прогнозировать опасные геомагнитные события и предупреждать операторов спутников и энергетические компании.
- Европейская программа Copernicus использует серию спутников Sentinel для мониторинга климата, океанов, атмосферы, ледников и лесов. Sentinel-1 применяет радары для наблюдения за поверхностью планеты даже сквозь облака, Sentinel-2 фотографирует Землю в высоком разрешении, а Sentinel-5 отслеживает загрязнение атмосферы.
- Миссия Swarm состоит из трех спутников, которые картографируют магнитное поле Земли. Это чрезвычайно важно для изучения взаимодействия между Солнцем и планетой.
- Другие миссии, в частности CryoSat, изучают толщину полярного льда, а EarthCARE анализирует облака и аэрозоли для лучшего понимания климатических изменений.
Как сотрудничают Европа и Китай, несмотря на сложную геополитическую ситуацию?
Несмотря на сложную геополитическую ситуацию, Европа и Китай продолжают сотрудничать в научной сфере. Одним из примеров является программа Double Star, реализованная Китайской академией наук совместно с European Space Agency. В рамках этого проекта спутники исследовали магнитосферу Земли и взаимодействие с солнечным ветром.
Также европейские и китайские ученые активно сотрудничают в области астрономии, климатических исследований, спутниковых технологий и физики плазмы. Китайские научные институты участвуют в международных исследовательских программах вместе с европейскими университетами и лабораториями. Ученые обмениваются данными наблюдений, проводят совместные эксперименты и публикуют научные работы.
В то же время такое сотрудничество становится все сложнее из-за политического напряжения между Китаем, США и Европой, подытоживает 24 Канал. Часть проектов в сфере высоких технологий и космоса сталкивается с ограничениями из-за вопросов безопасности и контроля технологий. Однако фундаментальная наука все еще остается одной из немногих сфер, где международное взаимодействие продолжается даже в периоды глобальной нестабильности.