Российские ученые впервые исследуют Солнце в терагерцевом диапазоне с борта МКС
Российские физики разработали уникальное оборудование, которое позволит исследовать Солнце в терагерцевом диапазоне — самом неизученном из всех. Уже в текущем году оно будет доставлено на Международную космическую станцию, после чего ученые надеются выявить неизвестные ранее свойства нашей звезды и вспышек на ее поверхности. Что, быть может, в ближайшем будущем значительно снизит степень непредсказуемости солнечных бурь.
Терагерцевый диапазон — это часть спектра электромагнитного излучения с частотой от 1 трлн до 10 трлн герц. Другими словами, он находится прямо между видимым светом и микроволновым излучением. Но несмотря на то, что Солнце изучали уже, казалось бы, во всех диапазонах — от инфракрасного до гамма — именно терагерцевый оказался «заброшен». Причина в том, что атмосфера практически полностью поглощает такие волны, и надежных детекторов для их регистрации просто не было — до сегодняшнего дня.
Исследователей из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН вдохновил тот факт, что на соседних частотах недавно был открыт ряд весьма необычных эффектов. Это недвусмысленно указало на то, что дольше «тянуть» с терагерцевым диапазоном нельзя — команда во главе с заведующим лабораторией физики Солнца и космических лучей ФИАН Владимиром Махмутовым взялась за работу. Результатом стал первый в мире аппаратный комплекс, предназначенный для высокоточных исследований в данном незаслуженно забытом спектре.
Устройство в сборе состоит из восьми детекторов, каждый из который будет настроен на свой узкий участок означенного диапазона. А избавиться от вредного влияния атмосферы поможет расстояние — 400 километров над поверхностью Земли, где находится МКС. Уже в этом году комплекс будет доставлен на станцию, после чего космонавты разместят его на ее обшивке. Первые результаты уникального в своем роде эксперимента ученые получат уже следующей зимой, а продлится он как минимум три года. И ученые уже подозревают, какими могут оказаться эти результаты.
Так, с высокой вероятностью именно в терагерцевом диапазоне могут скрываться предвестники будущих солнечных вспышек. Ведь именно в нем интенсивность излучения неожиданно начинает расти, когда в других диапазонах (например, микроволновом) падает. Это может подтвердить гипотезу о том, что процессы накопления и выделения энергии могут происходить в тонком и невидимом для нас слое атмосферы Солнца — хромосфере.
Потенциально это может привести к тому, что астрономы наконец-то смогут заранее предсказывать будущие солнечные катаклизмы (вроде недавнего выброса черной плазмы) — что пока еще лежит за гранью возможностей науки. Более того, в силу особенностей орбиты Земли и МКС три четверти времени датчики нового прибора будут направлены в дальний космос.
Это поможет ученым впервые в истории исследовать в терагерцевом диапазоне фоновое излучение Вселенной, что могло бы раскрыть неизвестные ранее детали эволюции галактик или процессов звездообразования. А если данный эксперимент окончится успехом (в чем нет никаких причин сомневаться) — новый прибор может стать лишь первым в цепочке все более сложных и высокоточных устройств, постепенно закрывающих огромное белое пятно в исследованиях космоса.