На прошлой неделе на пресс-конференции Европейское космическое агентство (ESA) представило детали миссии по созданию искусственных солнечных затмений. Запланированная на конец текущего года, миссия под названием Proba-3 обещает не только уникальные научные открытия, но и технологический прогресс, открывающий новые горизонты в изучении Солнца.

Суть миссии заключается в запуске пары космических аппаратов: Coronagraph массой 300 килограмм и Occulter массой 250 килограмм. Эти аппараты будут доставлены на орбиту с помощью индийской ракеты PSLV в сентябре текущего года. После запуска они выйдут на высокоэллиптическую орбиту размером 600 на 60 530 километров. Основная цель миссии состоит в размещении космических аппаратов на расстоянии приблизительно 144 метра друг от друга, чтобы Occulter мог закрыть Солнце.

Этот шаг позволит Coronagraph изучить высокоионизированную и экстремально горячую атмосферу нашей звезды, а также продемонстрировать технологию искусственных затмений как предвестник для будущих проектов.

Научные цели для Proba-3 включают в себя использование космических наблюдений для изучения солнечной астрофизики без искажений из-за атмосферы Земли. Один из ключевых инструментов миссии, коронограф ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona), позволит более глубоко понять феномен, почему солнечная корона значительно горячее, чем само Солнце. Это может лучше изучить нашу звезду и улучшить прогнозы солнечной активности.

Однако, ключевым элементом успеха Proba-3 будет в точности. Два космических аппарата будут выровнены таким образом, чтобы создавать затмения, длительностью около шести часов на орбите. Для обеспечения точности позиционирования будут использованы приёмники навигационной спутниковой системы GNSS и оптические датчики, размещённые на спутнике Occulter.

Оптические датчики «Оккультера» будут «видеть» пульсирующие светодиоды «Коронографа» и предоставлять данные для более точных измерений. Но более высокая точность в миллиметровом масштабе требует ещё большего технологического волшебства. Для этого Occulter направит лазер на отражатель, установленный на спутнике Coronagraph, который отразит луч обратно. Этот акт метрологии позволит точно отслеживать взаимное положение и ориентацию космических аппаратов. Используя собранные данные, спутник сможет контролировать и поддерживать точность на миллиметровом уровне.

Дэмиен Галано, руководитель проекта Proba-3, выразил уверенность в значимости миссии: «У нас есть реальное научное приложение — наблюдение за солнечной короной. Добившись хорошего качества данных, мы продемонстрируем, что оборудование работает и что технология предоставляет актуальные научные данные». Он также отметил, что алгоритмы управления полётом группы Proba-3 и метрологические системы могут быть применены к будущим миссиям.

Так, Occulter открывает новые перспективы совместного использования с космическими телескопами для обнаружения экзопланет и других астрономических объектов. Созвездие космических аппаратов, включая Proba-3, может стать основой для создания крупномасштабных космических обсерваторий с использованием интерферометрии, что позволит достичь гораздо большей апертуры и фокусного расстояния, чем это возможно с большими одиночными спутниками.

Помимо изучения солнечной активности, Proba-3 может стать основой для различных приложений, включая наблюдение Земли, космическое обнаружение гравитационных волн и миссии, требующие взаимодействия нескольких космических аппаратов, например, их сближение, стыковка и обслуживание на орбите.

Прежде чем приступить к осуществлению таких сложных проектов, Proba-3 должна продемонстрировать свою способность достичь заявленных целей. В случае успеха, Proba-3 сможет превзойти работу предыдущих космических коронографов и осветить пути для будущих сложных космических операций.