THEMIS обеспечит небесным сполохам пятикратное возмездие

Американская Фемида добралась теперь и до космоса. На этот раз ожидается нешуточное разбирательство: предстоит поставить точку в деле, которое тянется уже не одно десятилетие. В тяжбе принимают участие лучшие учёные NASA. А ответчик, как ни странно, вообще не человек. Но рассказать о себе ему придётся всё, что попросят.

 

 

Этот проект в NASA готовили несколько лет. Да что уж там NASA – полярные сияния волновали не только специалистов этой организации. Долгое время было абсолютно неизвестно, что это такое и чего от них следует ждать – просто красивых узоров на небе или же мировых катастроф – таких же, какие "приносят" кометы и прочие небесные знамения.

	Эта красота – не что иное, как серия фотографий полярного (в данном случае, южного) сияния, сделанных из космоса одним из спутников NASA. Благодаря таким съёмкам учёные могут получить представление о динамике полярных сияний. Теперь с помощью THEMIS можно будет узнать трёхмерные характеристики таких впечатляющих событий (фото NASA).

В общем, после появления многочисленных теорий – в целом схожих, но недостаточно подтверждённых строгими данными, — насовские учёные решили, что довольно уже терпеть. И решили прибегнуть к возмездию – да, да, к нему самому. "Фемида" (THEMIS) – именно так называется новый проект североатлантического космического агентства.

Разговор, разумеется, не о греческой богине правосудия. Проект решили назвать Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms (что в переводе с английского значит "Динамика событий и макроскопических взаимодействий во время суббурь"), а всё это длиннющее сочетание "собирается" в аббревиатуру THEMIS.

Для чего же всё это затеяли?

Во время повышения солнечной активности составляющие солнечного ветра интенсивно взаимодействуют с магнитосферой Земли. Это приводит к развитию сложного процесса – так называемых суббурь — одним из характерных компонентов которого являются полярные сияния, возникающие в итоге "сброса" высокоэнергичных частиц в атмосферу на высоких широтах.

Вот кое-какие кадры, по которым можно получить представление о размерах аппаратуры THEMIS (фото NASA).

При определённых условиях суббури являются предшественницами полноценных магнитных бурь, когда частицы прорываются на более низких широтах. Но это немного другая история.

А это, так сказать, идеологический прототип нового проекта NASA. Найдите хотя бы одно сходство… (фото Mornby/Flickr).

Итак, 17 февраля в 23:01 по Гринвичу (или 18-го в 2:01 по Москве) с космодрома на мысе Канаверал стартовал THEMIS. Это не очень долгосрочный проект – он рассчитан на два года. За это время учёные планируют подвергнуть тщательному изучению три десятка суббурь. Судя по всему, время начала миссии выбрано удачно – относительно недавно начался новый цикл солнечной активности.

THEMIS – довольно необычный проект. Его космическая часть представляет собой не один спутник: их отправлено целых пять штук, идентичных друг другу. И что интересно – сразу на одной ракете-носителе. Случай беспрецедентный даже для NASA. Многие специалисты считали такое просто невозможным. Однако вот, получилось, и пока всё в порядке.

Во время суббури каждый из аппаратов должен будет занять определённую позицию в магнитосфере нашей планеты, фиксируя все происходящие изменения.

	Компьютерная модель "разгруппировки" пяти спутников THEMIS (иллюстрация NASA).

Спутники уже успешно вышли на орбиту. В ближайшее время они должны разделиться и начать двигаться по различным орбитам. Положение каждого из них будет строго заданным, и они будут регистрировать происходящие изменения энергии. Фактически, эти аппараты будут своеобразными буйками магнитосферы.

Для этого каждый из спутников оснащён антеннами для измерения электрического поля, магнитометрами и прочим оборудованием, необходимым для определения характеристик магнитного поля и частиц, находящихся в нём.

Помимо "небесной" части, у THEMIS задействована и наземная – это сеть наземных станций для оптических и магнитных наблюдений полярных сияний.

Основная часть наземных станций проекта THEMIS расположена на территории США и Канады. Здесь схематически показаны зоны охвата (радиусом порядка 540 километров каждая) двух десятков станций (иллюстрация NASA).

Кроме исследования большого количества различных численных параметров, участники проекта THEMIS поставили перед собой задачу определить и одну немаловажную качественную характеристику полярных сияний.

Речь об одной существенной проблеме, над которой учёные бьются на протяжении последних тридцати лет. Хотя науке многое известно об этом явлении, никто не имеет данных о некоторых элементарных вещах, связанных с ним. В частности, о том, где именно начинается суббуря и каков механизм её "запуска".

Сама станция представляет собой вот такую небольшую коробочку с широкоугольным объективом для визуальной регистрации сияний и магнитометром (фото NASA).

Суббуря появляется в маленькой области и всего через несколько минут охватывает существенную часть магнитосферы. Так что главная трудность состоит как раз в том, чтобы зафиксировать сам момент начала. Поэтому-то и было решено использовать сразу несколько синхронизированных спутников – чтобы проще было замечать эти неуловимые "точки запуска" бурь.

Вообще, что касается современного состояния дел в исследованиях космоса с помощью спутников, то тенденция переходить к пространственному изучению объектов и событий в целом характерна для современной науки. В качестве примера можно вспомнить о тех же стереоблизнецах для протуберанцев, о 3D-съёмках земных штормов, а также о трёхмерном картографировании тёмной материи.

Здесь схематически показано событие, которое должно происходить каждые четыре дня: спутники выстраиваются в линию так, чтобы находиться над станциями. Яркой точкой изображена область соединения магнитных линий – процесса, с которого начинается суббуря (иллюстрация NASA).

А вообще, сколько ни говори о полярных сияниях, всё же трудно удержаться от эмоций и лишний раз не восхититься этим восхитительным природным явлением.

Но, как это ни парадоксально, некоторые жители севера, которые часто наблюдают на небе эти разноцветные представления, не проявляют к ним особого интереса. Неоднократно приходилось слышать примерно такие диалоги.

Недавнее полярное сияние над Канадой. Теперь каждое такое событие будет исследовано во всех подробностях (фото с сайта auroravillage.com)

"Ух ты, мы такое видели!" – начинают взахлёб рассказывать жители средней полосы северянам о недавно увиденном полярном сиянии. На что иногда слышат в ответ нечто меланхоличное вроде: "А, ну-ну, знаем, такие зелёненькие…". Интересно, неужели к этому можно привыкнуть, если видеть каждый день – на небе или на научных фотографиях? Что вы думаете по этому поводу? Поделитесь соображениями, а?

Статья получена: Membrana.ru

загрузка...