Як нам допоможе новий супутник на орбіті?
19 травня 2026 року ракета-носій Vega C успішно стартувала з європейського космодрому в Куру, що у Французькій Гвіані. Цей старт став кульмінацією понад десятирічної підготовки та тісної співпраці між Європейським космічним агентством (ESA) та Китайською академією наук (CAS). Шлях до запуску був непростим: проєкт стикався з затримками через пандемію COVID-19 та необхідність заміни компонентів після перевірки експортного контролю у 2020 році, пише SpaceNews.
Дивіться також Нова сонячна обсерваторія вийшла на постійну орбіту, щоб виконати надважливу місію
Апарат, який отримав назву SMILE (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer), відокремився від четвертого ступеня ракети приблизно через 57 хвилин після зльоту, а невдовзі після цього успішно розгорнув свої сонячні панелі. Це спровокувало справжнє свято в центрі управління польотами "Юпітер". Загальна вага супутника становить 2 200 кілограмів, з яких 1 500 кілограмів припадає на паливо.
Спочатку SMILE був виведений на орбіту висотою близько 706 кілометрів з нахилом 70 градусів. Протягом наступного місяця він використає майже 90 відсотків свого палива, щоб вийти на надзвичайно еліптичну робочу орбіту. У найвищій точці (апогеї) апарат підніметься на 121 000 кілометрів над Північним полюсом, що дозволить йому отримати унікальний глобальний огляд земної магнітосфери.
Коли ж супутник проходитиме над Південним полюсом на висоті близько 5 000 кілометрів, він передаватиме зібрані дані на антарктичну наукову станцію Bernardo O'Higgins. Така траєкторія дозволить проводити безперервні спостереження за полярним сяйвом протягом 45 годин під час кожного 51-годинного оберту.
Тривалість місії та її мета
Місія розрахована на три роки, хоча її можуть продовжити, пише Phys.org. Головна мета – вивчення того, як магнітосфера Землі взаємодіє з сонячними штормами, та покращення прогнозів космічної погоди.
Ми маємо магнітне поле, яке працює як оболонка для Землі, але ми ніколи не знали, яку саме форму воно має. Місія Smile зробить перші зображення цього магнітоімпульсу,
– прокоментував Ван Чі, генеральний директор Національного центру космічної науки (NSSC).
Він також додав: "Якщо нам вдасться зробити ці знімки, ми зможемо вивчати рух цього магнітного імпульсу залежно від сонячної активності, а також те, як маса та енергія транспортуються від сонячного вітру. Я вважаю, що це дуже важливо для прогнозування космічної погоди", – підкреслив Ван Чі.
З чого складається апарат?
SMILE несе на борту чотири наукові прилади: рентгенівський (SXI) та ультрафіолетовий (UVI) іміджери, а також іонний аналізатор і магнітометр. Найбільший інструмент – SXI, розроблений Лестерським університетом у Великій Британії. Він використовує оптику "очі лобстера" та одні з найбільших ПЗЗ-матриць, які коли-небудь відправляли в космос, охолоджені до мінус 120 градусів Цельсія.
Уперше в історії ми зможемо зрозуміти причину і наслідок. Це критично важливо з наукової точки зору, але ще важливіше тому, що сучасне життя дуже залежить від нашої космічної інфраструктури,
– зазначила Керол Манделл, наукова директорка ESA.
Вона також підкреслила успіх партнерства: "Ми не тільки навчилися розмовляти мовами один одного, ми також навчилися розуміти різні інженерні підходи, різні способи ведення науки та вчилися один у одного в процесі", – розповіла Керол Манделл.
Дивіться також Які наслідки на нас чекають, якщо всі супутники раптом вийдуть з ладу
Для чого це нам потрібно?
Необхідність таких досліджень підтверджується історією. Найсильніша геомагнітна буря, зафіксована у 1859 році (Подія Керрінгтона), завдала значної шкоди телеграфним мережам. Але тоді це була чи не єдина технологія, на яку могли впливати сонячні викиди, пише 24 Канал. Сьогодні, коли ми "обклалися" супутниками з усіх боків, повторення такого явища може коштувати трильйони доларів збитків, виводячи з ладу електромережі, системи зв'язку та космічні апарати, а також загрожуючи астронавтам, які тривалий час живуть на орбіті.
Місія SMILE реєструватиме рентгенівське випромінювання, яке виникає, коли заряджені іони сонячного вітру взаємодіють з нейтральними атомами верхніх шарів атмосфери Землі.
Вам також може бути цікаво: як Сонце впливає на магнітне поле Землі і чому нам важливо вивчати цей вплив
Сонце постійно впливає на Землю не лише світлом і теплом, а й потужними потоками заряджених частинок і магнітних полів, нагадує 24 Канал. Наша планета має власне магнітне поле, яке працює як щит і захищає атмосферу та поверхню від значної частини космічного випромінювання. Проте цей захист не є абсолютним. Коли на Сонці відбуваються спалахи або викиди корональної маси, Земля може потрапляти під удар.
- Сонячний спалах – це потужний вибух енергії на поверхні Сонця, який супроводжується випромінюванням у різних діапазонах, зокрема рентгенівському.
- Викид корональної маси є ще небезпечнішим явищем. Під час такого процесу Сонце буквально викидає в космос мільярди тонн плазми разом із магнітними полями. Якщо цей потік спрямований у бік Землі, він може досягти планети за 15 годин або кілька діб залежно від швидкості, пише NASA Science.
Коли заряджені частинки стикаються з магнітним полем Землі, виникають магнітні бурі. Саме вони викликають полярні сяйва, але водночас створюють серйозні проблеми для сучасної технологічної цивілізації. Потужні геомагнітні збурення здатні впливати на супутники, GPS, радіозв'язок, авіацію та навіть енергосистеми. NASA зазначає, що такі події можуть спричиняти радіовідключення, пошкодження електромереж і деградацію супутникової електроніки.
Як це впливає на технології?
Особливо вразливими є супутники на навколоземній орбіті. Під час сильних збурень верхні шари атмосфери нагріваються і розширюються, через що супутники стикаються з більшим аеродинамічним опором і поступово втрачають висоту. Також потоки високоенергетичних частинок можуть пошкоджувати сонячні панелі та мікросхеми. Для сучасного світу це критично важливо, адже супутники забезпечують навігацію, інтернет, телекомунікації, прогноз погоди й військові системи.
Науковці також побоюються впливу надпотужних геомагнітних бур на енергомережі. У довгих лініях електропередач виникають індуковані струми, які здатні перевантажувати великі трансформатори.
Саме тому космічна погода вважається реальною загрозою для інфраструктури. Дослідники постійно нагадують про "подію Керрінгтона" 1859 року – найсильнішу відому сонячну бурю в історії спостережень. У сучасному світі аналогічний інцидент міг би спричинити масштабні проблеми для глобальної електроніки та зв'язку.
Дивіться також NASA оголошує нові деталі місії Artemis 3
Які наукові космічні апарати зараз спостерігають і вивчають Землю і Сонце?
Через це країни активно розвивають системи спостереження за Сонцем і Землею:
- Однією з найважливіших місій є NASA SDO – Solar Dynamics Observatory, який постійно спостерігає за Сонцем та відстежує сонячні спалахи. Важливу роль також виконує апарат SOHO, створений спільно NASA та European Space Agency. Він працює ще з 1995 року та досліджує сонячну корону і викиди корональної маси, пише Європейське космічне агентство.
- Європейська місія Solar Orbiter, створена European Space Agency, наблизилася до Сонця значно ближче, ніж попередні європейські апарати. Вона досліджує сонячні полюси, магнітні поля та механізми утворення сонячних бур. Саме завдяки таким апаратам вчені можуть прогнозувати небезпечні геомагнітні події та попереджати операторів супутників і енергетичні компанії.
- Європейська програма Copernicus використовує серію супутників Sentinel для моніторингу клімату, океанів, атмосфери, льодовиків і лісів. Sentinel-1 застосовує радари для спостереження за поверхнею планети навіть крізь хмари, Sentinel-2 фотографує Землю у високій роздільній здатності, а Sentinel-5 відстежує забруднення атмосфери.
- Місія Swarm складається з трьох супутників, які картографують магнітне поле Землі. Це надзвичайно важливо для вивчення взаємодії між Сонцем та планетою.
- Інші місії, зокрема CryoSat, вивчають товщину полярного льоду, а EarthCARE аналізує хмари та аерозолі для кращого розуміння кліматичних змін.
Як співпрацюють Європа та Китай попри складну геополітичну ситуацію?
Попри складну геополітичну ситуацію, Європа та Китай продовжують співпрацювати в науковій сфері. Одним із прикладів є програма Double Star, реалізована Китайською академією наук разом із European Space Agency. У межах цього проєкту супутники досліджували магнітосферу Землі та взаємодію із сонячним вітром.
Також європейські та китайські вчені активно співпрацюють у галузі астрономії, кліматичних досліджень, супутникових технологій і фізики плазми. Китайські наукові інститути беруть участь у міжнародних дослідницьких програмах разом із європейськими університетами та лабораторіями. Вчені обмінюються даними спостережень, проводять спільні експерименти та публікують наукові роботи.
Водночас така співпраця стає дедалі складнішою через політичне напруження між Китаєм, США та Європою, підсумовує 24 Канал. Частина проєктів у сфері високих технологій і космосу стикається з обмеженнями через питання безпеки та контролю технологій. Проте фундаментальна наука все ще залишається однією з небагатьох сфер, де міжнародна взаємодія продовжується навіть у періоди глобальної нестабільності.