Посматрајући Сунце

Национални истраживачки савет САД објавио је извештај «Физика Сунца и свемира: наука за технолошко друштво». Извештај садржи предлог развоја фундаменталних и примењених истраживања у овој области на 2013-2022. годину. Приказана је стратегија истраживања Сунца и веза Сунце-Земља на свим нивоима. Почев од малих сателита у окоземаљском простору до «тешких» мисија истраживања далеких граница Сунчевог система. Русија, која иначе води истраживања у овом правцу, заинтересована је у информацијама ове врсте.

Докуменат је намењен Националном научном фонду, Националној управи за аеронаутику и истраживање свемира и Националној управи за истраживања океана и атмосфере. Он наставља традицију десетогодишњих прегледа (decadal survey) – тактичко-стратешких планова за развој одређене научне области, утврђене у САД. Пред наручиоцима је задатак да сачине план активности у овој области на ближу перспективу. Аутори прегледа су стручњаци у области свемирских истраживања са унивезитета и из научних организација САД.

У прегледу се наводе четири основна научна циља, који треба да одреде правац истраживања у наредној декади. Прво, потребно је објаснити механизамсунчеве активности и освојити механизам предвиђања варијације међупланетарне средине изазване сунчевом активношћу. Потребно је такође разумети динамику земаљске магнетосфере, њену везу са јоносфером (горњим наелектрисаним делом атмосфере) и самом атмосфером (доњим електрички неутралним делом). Трећи је циљ, разумевање узајамног дејства Сунца са међупланетарном и звезданом средином. Најзад четврти циљ има глобални карактер – открити и окарактерисати фундаменталне процесе, који су карактеристични како за хелиосферу, тако и друге објекте у свемиру.

За постизање ових циљева препоручује се настављање већ постојећих програма свемирских истраживања. Такође је потребно повећати димензије програма сателита Heliophysics Explorer - малих и средњих свемирских сателита, које је због њихових малих димензија могуће лансирати довољно често. Програм се налази у надлежности Научне управе НАСА. Према мишљењу аутора прегледа, потребан је релативно мањи прираст буџета програма на око 70 милиона долара годишње (данашњи буџет износи око 100 милиона долара). Притом ће бити могућности за периодично лансирање не само мањих, него и средњих «експлорера». Осим тога повећање финансирања пружиће НАСА могућност да редовно врши избор «мисија могућности» (Missions ofOpportunity) у оквиру програма сателита Discovery. «Мисије могућности» значе да научници САД инсталишу опрему на космичке сателите других земаља. Осим тога, у оквиру истог програма већ постојеће мисије, које су извршиле примарни задатак, добиће «нову намену».

Међутим, следећа мисија НАСА за истраживање окоземаљског простора ускоро већ мора да стартује – два сателита пројекта Radiation Belt StormProbes биће лансирани на ракети Atlas V са Канаверала. Мисија је у оквиру програма «Живот са звездом» (Living With Star), чији је циљ разумевање, на који начин активност Сунца утиче на живот на Земљи.

Хелиофизичка истраживања у широј средини немају такву популарност као астрофизичка или планетарна истраживања, међутим они имају већи значај за нашу свакодневност. Број сателита на окоземаљским орбитама је све већи, а наш живот од њих све више зависи – од везе, навигације и мониторинга. Зато су све осетљивији поремећаји у раду сателитских система, а један од узрока томе су геомагнетске буре, које су изазване Сунцем.

Русија, која располаже богатим искуством у магнетосферским и хелиофизичким истраживањима (довољно је поменути да су успешни космички пројекти у Русији – ИНТЕРБОЛ и опсерваторије серије «Коронас» били посвећени управо овим темама) такође је заинтересована у овим радовима. Тим пре што се велики део земље налази у северним пределима, где је утицај сунчеве активности изражајнији.

Сада у свемиру ради инструментални систем «Плазма-Ф», који се налази на опсерваторији «Спектар-Р» (пројекат «РадиоАстрон»), а предвиђен је за мерење параметара сунчевог ветра и окоземаљске плазме. Када је реч о великим мисијама, ту су пре свега два пројекта који су укључени у Федерални космички програм 2006.-2015. године, «Резонанса» и «Интерхелиозонд». Тај број није толико велики, ако се упореди са плановима НАСА, али су задаци мисије изузетно интересантни.

Први је вишесателитски пројекат, предвиђен за проучавање процеса који се одвијају у близини Земље. Други је амбиоциозни пројекат, који предвиђа лет према Сунцу на довољно блиску удаљеност (око 40 полупречника, односно 7 милиона километара) и истраживање области наше звезде у близини полова. Последњи пројекат је од изузетног значаја, јер приликом посматрања из равни еклиптике (раван орбита планета) поларне области се готово не виде. До сада је основни аппарат, који је вршио ова посматрања, био ULYSSES (НАСА и ЕКА, 1990–2009. године), али се он налазио на веома великој удаљености од Сунца (око орбите Јупитера).

Даља истраживања у овој области вероватно треба радити са релативно малим мисијама, чија је цена и време припреме лансирања мања. Захваљујући томе теоретски је могуће лансирати одмах неколико истих или сличних апарата. Покретачем тога може бити пројекат «Резонанс», у чијим оквирима је предвиђено лансирање на земаљску орбиту одмах четири мања сателита на бази платформе МКА-ФКИ.