В России запустили в работу многоволновый радио гелиограф – единственный в мире прибор для фундаментальных исследований Солнца⁠⁠

В России начал работу многоволновой радиогелиограф, который будет использоваться для исследований солнечной активности. На его создание ушло десять лет. Он состоит из трех радиотелескопов и 528 антенн. Завотделом физики космической плазмы Института космических исследований (ИКИ) РАН Анатолий Петрукович высказал NEWS.ru свое мнение об этом устройстве и о том, какие еще проблемы стоят перед изучением Солнца.

Каков принцип работы многоволнового радиогелиографа

— Радиогелиограф — это большой прибор, состоящий из сотен параболических антенн, каждая из которых имеет диаметр несколько метров. Антенны расставлены на земле в форме определенной геометрической фигуры размером в несколько сотен метров.

Каждая из этих антенн измеряет радиоизлучение Солнца в диапазоне нескольких гигагерц, и за счет их пространственного распределения возникает возможность получить изображение светила. То есть не просто померить полный поток излучения, а сделать снимок в радиоизлучении в различных частотах. Радиоизлучение Солнца генерируется горячей плазмой, находящейся непосредственно над его поверхностью.

Почему это важно

— Солнце — не только постоянный объект, к которому мы привыкли, то есть звезда, живущая много миллиардов лет и излучающая постоянный поток света. Существует как постоянный поток солнечного света, который позволяет нам существовать и обеспечивает жизнь на Земле, так и «переменное Солнце» — солнечная активность. Она связана с динамикой магнитных полей Солнца. Это очень малая доля солнечного света и энергии, она практически не сказывается на обогреве Земли, но в ходе цикла солнечной активности меняется магнитное поле Солнца. Это магнитное поле изменяет свойства плазмы над поверхностью звезды. Плазма генерирует солнечные вспышки, корональные выбросы массы, которые заполняют межпланетное пространство и воздействуют на Землю.

Все мы знаем про понятие «магнитная буря». Буря возникает из-за того, что на Солнце происходит вспышка, корональный выброс массы уплотняет солнечный ветер и, если нам «повезет», Земля попадает в полосу полета этого сгустка плазмы. Солнечный ветер воздействует на магнитное поле Земли, оно искажается. Это явление и называется магнитной бурей.

Поскольку прогнозы магнитных бурь имеют практическое значение, потому что от состояния окружающей среды зависят радиокоммуникации, работоспособность спутников и т. д., то существует необходимость изучать, откуда берутся вспышки на Солнце и как они воздействуют на нас. На часть этих вопросов будет отвечать радиогелиограф.

Есть ли у радиогелиографа аналоги в других странах

— Российский прибор единичный, но не уникальный. Нечто похожее на российский многоволновой радиогелиограф создают ученые в Китае.

Как создание радиогелиографа продвинет изучение Солнца

— Это продвинет российскую науку в области изучения Солнца как минимум потому, что в стране давно не создавалось ничего сравнимого по масштабам. После распада СССР вложений в астрономию в целом и солнечную астрономию в частности практически не было. Мы живем сейчас на приборах и телескопах, которые в основном созданы в советское время. Либо это совершенно бюджетные проекты, связанные с закупкой иностранного оборудования. Но они не стоят на первой линии с точки зрения новизны, масштабности и глубины исследований.

Радиогелиограф, пожалуй, стал первым за много лет прибором высшего уровня сложности и научной востребованности, который введен в строй.

Какие еще аспекты Солнца сегодня интересуют ученых

— Российские ученые знают, чем занимаются иностранные коллеги, а зарубежные исследователи знают, что делаем мы. У нас есть совместные исследования, мы проводим международные конференции. Открытыми являются данные более сотни иностранных приборов, и с их помощью можно участвовать в различных исследованиях.

Есть международные научные приоритеты исследований Солнца, из которых каждая исследовательская организация или страна определяет свою программу работ. Связано это с тем, какие телескопы у кого есть, и с осознанием того, чем именно можно пополнить мировую науку.

Один из ключевых приоритетов, например, такой: мы хотим научиться точно прогнозировать солнечные вспышки. Мы примерно знаем, как устроен солнечный цикл и солнечные пятна. Когда есть крупное пятно на поверхности звезды, то можно предположить, что вспышка скоро будет, но не более того. То есть перед нами стоит вопрос совершенствования методов прогноза, которые позволят предсказывать вспышки на Солнце.

Другая проблема — пока мы не можем точно предсказать солнечный цикл. Мы не знаем, как внутри Солнца образуется магнитное поле. А мы должны уметь предсказывать, что будет завтра. Это обычный научный подход, если мы хотим убедить общество в том, что мы правильно понимаем то, что происходит в космосе.