Роскосмос объявил конкурс на новую российскую солнечную обсерваторию

Российское космическое агентство объявило конкурс на создание новой российской солнечной обсерватории. Проект под названием ОКР "Арка" предполагает вывод на орбиту 2 солнечных телескопов с диаметром зеркал 25 см, предназначенных для получения рекордных по детализации космических изображений Солнца с размером пикселя в 0.1 секунды дуги. Такой же размер имеет монета достоинством 1 копейка, наблюдаемая с расстояния 20 км. На нашей звезде это соответствует линейному размеру чуть больше 70 км. Научную аппаратуру для проекта разрабатывает Физический институт им. П.Н. Лебедева (ФИАН) по заказу Российской академии наук.

В настоящий момент самой высокой точностью в мире обладают телескопы космической обсерватории НАСА СДО (SDO — Solar Dynamics Observatory), которые предоставляют снимки Солнца с детализацией 0.6 угловых секунд на пиксель (около 450 км). Снимки уже с такой точностью завораживают воображение, и можно представить, насколько более удивительные кадры будут получены, когда на месте 1 точки на изображениях СДО окажется 36 точек на снимках новой обсерватории. Предполагается, что такой детализации (лучше 100 км) может хватить, чтобы увидеть на Солнце целый класс давно ожидаемых новых процессов и явлений (быстрые колебания вещества, мелкомасштабные течения плазмы, тонкая структура магнитного поля), которые могут быть ответственны за ряд до сих пор не объясненных солнечных тайн и загадок, таких как нагрев короны, ускорение солнечного ветра и даже, возможно, природа солнечного 11-летнего цикла.

Проект основан на целом ряде новых технологий. Прежде всего, рекордными для отечественных исследований Солнца из космоса, будут точность изготовления и диаметр зеркал телескопов. Сверхгладкие подложки зеркал будут изготавливаться в ФИАН, а превращение их в зеркала (асферизация и напыление отражающего многослойного покрытия) будет производиться в Институте физики микроструктур Российской академии наук в г. Нижний Новгород. Телескопы будут оснащены самыми большими среди солнечных обсерваторий мира ПЗС-детекторами размером более 6000 на 6000 пикселей. Для сравнения ведущая действующая обсерватория мира, СДО, оснащена детекторами размером 4000 на 4000 пикселей, а ее конкурент, европейская обсерватория СОХО (SOHO — Solar and Heliospheric Observatory) предоставляет снимки размером только 1000 на 1000 пикселей. Детекторы со стороной больше чем 6000 пикселей были изготовлены в Великобритании компанией e2v специально для данного проекта. Корпус и основные элементы телескопов будут изготавливаться из инваровых сплавов, чтобы сгладить температурные колебания конструкции, способные исказить изображение. Чтобы уменьшить влияние колебаний температуры и "дрожания" спутника телескопы будут оснащены системами стабилизации изображений на основе пьезоэлементов, способных сгладить смещения до 0.01 угловой секунды с частотой 10-100 Гц (то есть до 100 раз в секунду времени).

Последняя российская солнечная обсерватория, КОРОНАС-Фотон, работала на орбите в 2009 году и вышла из строя в конце того же года из-за проблем с аккумуляторами космического аппарата. С тех пор на протяжении уже 7 лет Россия в этой области полностью зависит от зарубежных данных. Новый аппарат сможет исправить эту ситуацию, но не раньше 2023-2025 года. Именно такой срок разработки предусмотрен Федеральной космической программой России.