Общество

Солнце, радиогелиография и бурятская революция

В июне этого года в России произошло событие космического масштаба: в тестовом режиме заработал единственный в мире радиогелиограф. Нашим ученым удалось превзойти китайских коллег, проект которых не был реализован из-за досадных ошибок.
Знаете ли вы, что Солнце на самом деле вовсе не желтое и не оранжевое? Оно чистейшего белого цвета. А желтым оно видится из-за преломления лучей в атмосфере Земли. Солнцу около 4,6 млрд лет, оно находится в середине своей жизни. Примерно через такое же время наше светило превратится в красного гиганта. И «сожрет» планеты Солнечной системы. Увы, и Землю тоже. Но это случится не скоро, а пока внимание астрономов всего мира приковано к ближайшей к нам звезде: они изучают влияние Солнца на Землю и связанные с ним процессы.

Представьте себе необъятные просторы Тункинской долины: лес, Саяны, тишина. Это местность Бадары в Бурятии. В 1974 году тут установили антенный пост. Именно с него ведет свое начало радиоастрофизическая обсерватория Иркутского института солнечно-земной физики (ИСЗФ) Сибирского отделения РАН. И именно его сотрудники создали радиогелиограф — новейший телескоп, который с помощью высокочувствительных радиоволн будет «смотреть» на Солнце. Этот аппарат — единственный в мире, и создали его в России.

С помощью этого прибора ученые планируют наблюдать за поверхностью Солнца, измерять его активность, строить 3D-модели космического пространства. В июне 2023 года он заработал в тестовом режиме и сделал первые фотографии.

Аппарат построен исключительно из деталей отечественного производства. К слову, тот самый первый антенный пост до сих пор стоит на своем месте, однако теперь в качестве музейного экспоната.

Загадки светила

Важность Солнца для всего живого на Земле не стоит объяснять, это прописные истины. Без Солнца на нашей планете не было бы жизни. Солнечный свет дает растениям энергию для фотосинтеза, который, в свою очередь, производит кислород — ключевой элемент для жизни большинства организмов.
1
Древние цивилизации воспринимали Солнце как божество и символ жизни. Оно было предметом поклонения и страха. Многие культуры создали мифы и легенды, воспевающие Солнце как источник жизни или Царя небес.
2
Еще в Древней Греции Аристарх Самосский предположил, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Однако его теория «дремала» до времен Коперника.
3
С изобретением телескопа в 1600-х годах начался новый этап изучения Солнца. Галилео Галилей впервые наблюдал солнечные пятна и заметил, что Солнце вращается вокруг своей оси.
4
В XIX веке с помощью спектроскопии было установлено, что Солнце состоит в основном из водорода. Это открытие послужило отправной точкой для понимания процессов, происходящих внутри звезды, например термоядерного синтеза, в результате которого водород превращается в гелий, высвобождая огромное количество энергии. Если человечеству удастся воспроизвести этот процесс на Земле, мы получим доступ к бесконечному и чистому источнику энергии.
5
Исследования солнечных затмений помогли ученым узнать больше о короне Солнца — внешнем слое, который излучает огромное количество света и энергии.
6
Во второй половине ХХ века запуски спутников и космических аппаратов позволили исследовать Солнце как никогда раньше. Эти миссии раскрыли множество секретов солнечной активности, таких как солнечные вспышки и солнечный ветер.
7
Мощнейшая солнечная вспышка 1859 года вывела из строя телеграфы по всему миру. Изумленные земляне повсюду наблюдали полярное сияние. Вероятно, они полагали, что наступил апокалипсис. К слову, даже не столь сильная, а рядовая солнечная вспышка выбрасывает в космос энергию, равную 150 млрд тонн в тротиловом эквиваленте. Всему человечеству при текущем энергопотреблении этого хватило бы на миллиард лет. Так, человечество осознало, что изучать солнечные вспышки и солнечный ветер необходимо, чтобы предсказать и предотвратить возможные последствия для цивилизации.
Кроме того, понимание процессов, происходящих на Солнце, может помочь ученым найти следы жизни на других планетах. Если где-то еще в глубинах космоса есть звезда, похожая на Солнце, возможно, в ее системе существует и планета, похожая на Землю.

Единственный в мире радиогелиограф

Новейший солнечный телескоп — настоящая гордость российской науки. Его проектировали в течение десяти лет.
«Многоволновый радиогелиограф, который покрывает диапазон от 3 до 24 ГГц, — это локомотив мировой науки, с его помощью мы можем наблюдать и прогнозировать процессы в глобальной системе Солнце — Земля, начиная от недр звезды и заканчивая ближним космосом, строить 3D-модель околосолнечного космического пространства», — рассказал первый заместитель директора ИСЗФ, доктор физико-математических наук Сергей Олемской.
По его словам, аппарат в первую очередь предназначен для фундаментальных исследований Солнца, однако такие прикладные задачи, как прогноз космической погоды и солнечная активность, тоже не останутся в стороне.

Радиогелиограф представляет собой армию из 526 антенн, нацеленных на ближайшую к нам звезду. Эти антенны, работающие в синхронном режиме, обеспечивают чрезвычайную чувствительность, позволяя ученым вглядываться в глубины короны Солнца. Это подобно мозаике: каждая антенна снимает кусочек солнца, а вместе они создают полную картину.

Новый радиогелиограф не просто улучшенная версия своего советского предшественника. Его спектральный диапазон, который простирается от 3 до 24 ГГц, — уникальная технология на грани научной революции.

Прогноз космической погоды — залог земного преимущества

Мир стремительно развивается. Международное сообщество стоит перед рядом научных и технологических вызовов. В таком контексте инвестиции в передовые научные исследования становятся одним из ключевых факторов, определяющих будущее государства на мировой арене.

Китай, стремясь создать устройство, аналогичное российскому радиогелиографу, допустил ряд теоретических ошибок, в результате чего осуществить проект не удалось.
Для России же второй этап создания гелиогеофизического комплекса — лишь верхушка айсберга. Через несколько лет на базе Национального гелиогеофизического комплекса в Бурятии установят телескоп-коронограф диаметром три метра. Несмотря на то, что он на метр скромнее своего американского «собрата», качество его работы не будет уступать лучшим мировым образцам телескопов.

Следующий этап — создание уникальных радарных систем в Тажеранских степях Ольхонского района все той же Иркутской области. Этот проект демонстрирует амбиции России в изучении атмосферных явлений и ее стремление стать лидером в этой области.
Кроме того, под Ангарском планируют установить нагревной стенд — аналог американской установки HAARP, которая находится на Аляске.
«Эта крайне интересная установка позволяет ставить лабораторные эксперименты над природной средой. То есть мы с помощью антенн радаров создаем очень мощное, точечное, контролируемое и хорошо дозированное воздействие на природную среду, а потом следим за реакцией с помощью всего арсенала диагностических средств», — в интервью газете «Коммерсантъ» рассказал директор Института солнечно-земной физики Андрей Медведев.
Централизация сбора и обработки данных в Иркутске обеспечит быстрый и эффективный анализ информации, становясь сердцем всего научного процесса. В совокупности со всеми другими перспективными проектами — синхротронами, подводными обсерваториями, ядерными объектами — Россия создает научно-технологический комплекс, который обеспечит ей не только технологическое, но и стратегическое преимущество.

Верь в Россию
28.08.2023