Главная » 2023 » Сентябрь » 2 » Индия Луной не ограничилась: страна запустила свой первый зонд для исследования Солнца! Детальный обзор миссии Aditya-L1 и видео её запуска.
02.09.2023 18:33
Индия Луной не ограничилась: страна запустила свой первый зонд для исследования Солнца! Детальный обзор миссии Aditya-L1 и видео её запуска.
Немногим более недели назад Индия стала 4 государством, чей космический аппарат совершил мягкую посадку на Луну. Но в тени этого яркого события осталась подготовка Индии к запуску Aditya-L1 («Адитья-L1») — первой в стране космической солнечной обсерватории. Как прошёл запуск, какова её конструкция, где будет работать Aditya-L1 и чем заниматься?
Созданием, запуском и обеспечением миссии занимается Индийская организация космических исследований (ISRO).
Что обозначает название миссии? Адитья является одним из имён Сурьи — бога Солнца в индуизме. L1 обозначает точку Лагранжа L1 в системе Солнце — Земля, где и будет работать аппарат, но об этом позже.
На подготовку Aditya-L1 ушло 15 лет, но фактически активная работа над миссией началась лишь в 2017 году. До этого времени планировалось, что это будет простой аппарат на околоземной орбите с массой не более 400 кг. Но так как космическая программа Индии постепенно развивается и расширяется, было принято решение значительно увеличить финансирование проекта. Масса проектируемого на тот момент аппарата выроста в несколько раз, было решено добавить большое число новых научных инструментов, а также поменять рабочую орбиту с околоземной на орбиту возле точки Лагранжа L1 в системе Солнце — Земля, из-за чего в названии миссии Aditya появилось L1.
Запуск
Видео запуска. Credit: ISRO/VideoFromSpace.
Миссия Aditya-L1 была запущена 2 сентября 2023 в 09:20 по московскому времени из Космического центра им. Сатиша Дхавана на острове Шрихарикота в Бенгальском заливе с помощью четырёхступенчатой индийской ракеты-носителя (РН) среднего класса Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV, что можно перевести как «Ракета-носитель для вывода спутников на полярную орбиту») в модификации XL, обозначение пуска — PSLV-C57. Это был уже 59 запуск РН PSLV в истории её эксплуатации и 3 в текущем году.
РН PSLV с Aditya-L1 перед транспортировкой на стартовый стол. Credit: ISRO.
Профиль запуска РН PSLV и схема размещения Aditya-L1 под её головным обтекателем. Credit: ISRO.
Аппарат отделился от 4 ступени РН через 63 минуты на высоте 648,8 км, после произошло развёртывание его солнечных батарей и штанги магнитометра.
РН успешно вывела Aditya-L1 на заданную околоземную орбиту с перигеем (самая близкая к Земле точка орбиты) 235 км и апогеем (самая дальняя от Земли точки орбиты) 19500 км. Но Aditya-L1 не будет долго на ней находится, а начнёт своё путешествие на рабочую орбиту.
Рабочая орбита и выход на неё
Аппарат будет работать на орбите возле точки Лагранжа L1 в системе Солнце — Земля на расстоянии около 1,5 млн км от нашей планеты. Это прекрасная орбита для него: требуется мало топлива для её поддержания, мало помех с Земли (в первую очередь нет влияния магнитного поля планеты) и есть возможность постоянного наблюдения за светилом.
Точки Лагранжа в системе Солнце — Земля, масштаб не соблюдён. Credit: NASA/WMAP Science Team.
Для выхода на орбиту возле точки Лагранжа L1 Aditya-L1 потребуется 126 дней. Вначале аппарат несколько раз поднимет апогей (на это потребуется 16 дней), затем совершит выход на гелиоцентрическую орбиту и переход на рабочую (на это уйдёт ещё 110 дней).
Траектория перехода Aditya-L1 на рабочую орбиту. Credit: ISRO.
Чем будет заниматься Aditya-L1?
Aditya-L1 будет исследовать как и само Солнце, так и пространство в своей точке нахождения. Основные задачи миссии:
исследование динамики хромосферы и короны Солнца;
исследование коронального нагрева (загадка аномально высокой температуры Солнечной короны уже давно мучает астрофизиков);
изучение физики частично ионизованной плазмы, а также инициирования вспышек и корональных выбросов массы;
наблюдение за плазмой в месте нахождения аппарата;
исследование плазмы короны и корональных петель, их температуры, скорости и плотности;
изучение развития, динамики и происхождения корональных выбросов массы;
исследование топологии магнитного поля и его измерение в солнечной короне.
изучение происхождения, состава и динамики солнечного ветра.
Конструкция Aditya-L1 и его научные инструменты
Стоит отметить, что информации о технических особенностях Aditya-L1 довольно мало, в отличии, например, от «Чандраян-3». Масса аппарата составляет 1480 кг, из которых 244 кг приходится на научные приборы. Большая часть массы приходится на топливо (его точная масса не указана), в качестве которого используется метилгидразин (монометилгидразин), окислитель — тетраоксид азота. Энергией Aditya-L1 обеспечивается двумя панелями солнечных батарей. Планируется, что аппарат проработает в космосе не менее 5 лет.
Aditya-L1 во время сборки. Credit: ISRO.
Внешне аппарат Aditya-L1 покрыт экранно-вакуумной теплоизоляцией, которой покрываются почти все современные космические аппараты и которая необходима для регуляции их температуры. Это многослойная оболочка из тонкой плёнки с металлическим напылением, которое в случае с Aditya-L1 золотое.
Аппарат запускался в сложенном виде, уже в космосе произошло развёртывание солнечных батарей и штанги магнитометра.
Aditya-L1 в сложенном и развёрнутом виде, иллюстрация. Credit: ISRO.
Как уже было указано, масса научных инструментов Aditya-L1 составляет 244 кг, но что это за приборы?
Научные инструменты Aditya-L1. Credit: ISRO.
Коронограф линий видимого излучения (VELC) является, пожалуй, важнейшим научным инструментом Aditya-L1. Он разработан в Индийском институте астрофизики в Бангалоре, будет изучать динамику солнечной короны и корональных выбросов массы. Для этого VELC использует технику внутреннего затемнения, т. е. он блокирует свет от солнечного диска, чтоб увидеть саму корону. Инструмент представляет собой сложную систему линз, фильтров, зеркал и датчиков.
Оптическая схема VELC. Credit: IIA.
Солнечный ультрафиолетовый телескоп (SUIT) разработан Межуниверситетским центром астрономии и астрофизики в Пуне. Будет работать в ближнем ультрафиолетовом диапазоне с большим пространственным разрешением, сможет определять, сколько именно энергии излучают разные регионы Солнца.
SUIT. Credit: IUCAA.
Солнечный рентгеновский низкоэнергетический спектрометр (SoLEX) разработан Спутниковым центром Ур-Рао в Бангалоре и предназначен для изучения солнечных вспышек в мягком рентгеновском излучении. Также он будет исследовать связь между этими вспышками и корональными выбросами массы, их температуру, структуру и состав.
SoLEX. Credit: URSC.
Орбитальный рентгеновский спектрометр высокой энергии L1 (HEL1OS) — прибор, созданный Спутниковым центром Ур-Рао в Бангалоре. Он будет изучать солнечные вспышки в жёстком рентгеновском излучении.
HEL1OS. Credit: URSC.
Анализатор плазмы (PAPA) создан в Космическом центре им. Викрама Сарабая, расположенном в Тируванантапураме. Будет исследовать солнечный ветер и межпланетную среду. Имеет следующие инструменты для этого:
зонд определения энергии электронов солнечного ветра (SWEEP);
анализатор ионного состава солнечного ветра (SWICAR).
PAPA. Credit: VSSC.
Приборы для проведения экспериментов с частицами солнечного ветра (ASPEX) разработаны Лабораторией физических исследований в Ахмадабаде. Будут анализировать протоны и более тяжёлые частицы в солнечном ветре.
Магнитометр (MAG) разработан Лабораторией электрооптических систем в Бангалоре и будет использоваться для исследования межпланетных магнитных полей. Состоит из блока управления и штанги с 2 магнитными трёхосными датчиками, которые расположены на расстоянии 3 и 6 м от аппарата для предотвращения воздействия электроники Aditya-L1 на их показания.
Без Солнца жизнь на Земле невозможна, поэтому чем больше мы знаем о своей звезде, тем лучше! Будем надеяться, что «Адитья-L1» без проблем выйдет на рабочую орбиту и начнёт научные наблюдения.
