Проект ИКИ РАН по выводу в космос солнечного телескопа на базе кубсата получил поддержку Минобрнауки России

Ученые Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) совместно с технологической компанией «Геоскан» приступили к созданию малоразмерной космической обсерватории на базе кубсата формата 16U для получения изображений Солнца. Проект поддержан Министерством науки и высшего образования Российской Федерации по итогам конкурса, проводившегося в рамках федерального проекта «Кадры для космоса».

Спутник, который будет готов уже в этом году и выведен в космос в следующем, будет проводить мониторинг солнечных вспышек и выбросов корональной массы.

«Мы хотим показать, что часть задач по мониторингу солнечной активности может быть, хотя бы и в упрощенном виде, но перенесена с больших космических аппаратов на малые спутники. В мире есть успехи по измерению потока солнечного излучения на кубсатах, более того, они есть и у нас — прямо сейчас мы с нашими партнерами измеряем рентгеновское излучение Солнца на наноспутнике «Импульс-1», но никому в истории пока не удалось получить изображение короны Солнца с кубсата. До сих пор это получалось только у больших спутников. Можно сказать, что эта задача на грани реализуемости, но мы думаем, что ее получится решить», — рассказал руководитель проекта, заведующий лабораторией солнечной астрономии ИКИ РАН, профессор РАН Сергей Богачёв.

Основной особенностью солнечной короны является то, что из-за высокой температуры (в миллионы градусов) максимум ее излучения лежит не в оптической области, видимой глазом, а в дальнем ультрафиолетовом или даже рентгеновском диапазоне. Наблюдения в этих диапазонах — ключ к пониманию механизмов солнечной активности и прогнозам космической погоды.

Но эти изображения нельзя получить с поверхности Земли (соответствующее излучение поглощается атмосферой), а только из космоса. Кроме того, жесткое УФ- и рентгеновское излучение не преломляется линзами и не отражается обычными зеркалами, то есть оба основных «строительных кубика» оптических систем (линзы и зеркала нормального падения) использовать нельзя. Ученым приходится создавать высокотехнологичные оптические элементы на иных принципах — использовать многослойные металлические покрытия, тонкопленочные фильтры. Все это усложняет конструкцию. Наконец, прибор на космическом аппарате надо специальными системами навести на Солнце и удержать на нем, чтобы при съемке не было эффекта «трясущихся рук». А в данном случае все эти элементы — и телескоп и обеспечивающие системы — необходимо вместить в спутник размером всего 25х25х50 см.

«У коллектива довольно большой опыт решения такого рода задач, — пояснил научный руководитель проекта, доктор физико-математических наук Сергей Кузин. — Откровенно говоря, мы единственные в стране, кто такой практический опыт имеет. За последние 30 лет в нашей стране в космос было выведено три больших солнечных телескопа, и все три делали участники данного проекта. Всего нами было получено около миллиона снимков Солнца. Два года назад мы даже пытались поставить компактный телескоп на кубсат 6U НОРБИ-2 (Новосибирский государственный университет), но оказалось, что такой типоразмер все же недостаточен, чтобы обеспечить работу прибора. Компания «Геоскан» предложила ИКИ РАН создать солнечную обсерваторию на базе своей платформы 16U, которая, кроме того, уже прошла летную квалификацию. Первый аппарат мы планируем вывести на низкую околоземную орбиту, а далее планируем строить разветвленную сеть спутников, которые можно будет выводить в другие области пространства, что важно для прогноза космической погоды».

Летная квалификация платформы 16U компании «Геоскан» на данный момент подтверждена в ходе двух проектов: КА «ИнноСат16» и КА «Лобачевский», выведенных на орбиту в 2025 г. Важным преимуществом платформы, помимо высоких характеристик по ориентации и стабилизации, важных для съемки Солнца, является высокоскоростная радиолиния X-диапазона 10,45–10,5 ГГц с пропускной способностью до 250 Мбит/с, которая дает возможность передавать изображения Солнца в полном разрешении.

Условия соглашения с Минобрнауки России довольно жесткие — аппаратура должна быть готова уже к декабрю этого года. За 7 месяцев ИКИ РАН и его технологическому партнёру «Геоскан» предстоит создать сам прибор — солнечный телескоп и космическую платформу, провести их интеграцию друг с другом и подтвердить работоспособность созданного космического аппарата в ходе испытаний.

По соглашению с Минобрнауки России ИКИ РАН также планирует привлечь к разработке 30 внешних специалистов или просто желающих приобрести квалификацию в области космических технологий. По итогам обучения им будет выдано удостоверение о повышении квалификации. Обучение будет вестись сразу на базе двух организаций — ИКИ РАН, с акцентом на практическую часть, и ЛЭТИ — одном из ведущих технических университетов страны, который взял на себя теоретическую часть программы.

Вся информация будет опубликована на сайте проекта, который будет создан в ближайшее время.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации