NASA відключило 17 років орбітальний апарат SORCE, який вивчав Сонце

NASA оголосило про офіційне припинення місії орбітального апарату SORCE, який протягом 17 років вивчав Сонце. Запущений 25 січня 2003 року інструмент встановив новий стандарт світності зірки і був вимкнений 25 лютого 2020 року. Більш ніж 40-річні безперервні спостереження повної світності Сонця продовжать розміщений в 2017 році на Міжнародній космічній станції приймач TSIS-1, а також TSIS-2, який буде запущений як самостійний космічний апарат в 2023 році, повідомляється на сайті агентства.

Сонце - це основне джерело енергії на Землі, воно забезпечує можливість кругообігу багатьох речовин і створює відповідні для життя умови проживання. Ключовою енергетичною характеристикою Сонця є повна світність (total solar irradiance, TSI) - сумарна за всіма довжинами хвиль потужність випромінювання зірки на одиницю площі поверхні на рівні верхньої атмосфери Землі. Ця величина багато в чому визначає клімат, температуру, хімічні реакції в атмосфері та багато інших процесів на планеті.

Детальне дослідження TSI дозволяє відповісти на два важливих для науки питання: наскільки постійна повна світність Сонця і чи існує тенденція до її зміни на масштабі століть. Перше завдання пов'язане з внеском світила в зміну клімату на планеті, оскільки варіативність на масштабі десятиліть світності може бути частково за це відповідальна. Також вчені протягом останніх десятиліть не можуть прийти до остаточного висновку про наявність і напрямок довготривалого тренду потужності випромінювання Сонця. Ясність у цій ситуації допоможе створювати набагато надійніші моделі майбутнього Сонячної системи і клімату на Землі, зокрема.

Один зі створених для вивчення світності Сонця апаратів називається SORCE - SOlar Radiation and Climate Experiment, експеримент із сонячного випромінювання і клімату. Він вимірював як повну світність зірки (TSI), так і спектральну (spectral solar irradiance, SSI), тобто в конкретному діапазоні довжин хвиль. На TSI надають невеликий, але вимірюваний вплив наявність плям і факелів на видимій півкулі Сонця. Загалом світність Сонця змінюється мало, але в окремих спектральних діапазонах може відчувати значні варіації. Наприклад, ультрафіолетова і рентгенівська світність багаторазово зростають під час спалахів на зірці.

SORCE, який завершив місію в лютому, зробив помітний внесок в обидва методи дослідження Сонця. У плані загальної світності SORCE був десятиразово точніше попередніх інструментів, а за його результатами Сонце виявилося злегка менш яскравим - середня потужність випромінювання склала на 4,6 ватта на квадратний метр менше. У плані спектральної світності SORCE був першим апаратом, яким провів довготривалі та безперервні вимірювання в діапазоні від 1 до 2400 нанометрів.

Довгий час стандартним значенням повної світності Сонця вважалося 1365,4 Вт/м². Однак у 2011 році даних SORCE вистачило для визначення нового значення на рівні 1360,8 Вт/м², тобто приблизно на третину відсотка менше. Незважаючи на відносно невелику різницю, вона у багато разів перевершувала помилки навіть старих вимірювань і призвела до тривалої дискусії про справжню величину. Розробка додаткових методів калібрування підтвердила правоту SORCE і помилковість всіх попередніх вимірювань, які виявилися систематично завищеними.

Спочатку SORCE був розрахований на роботу протягом п'яти років, але 17-річний термін служби дозволив йому детально виміряти два мінімуми сонячної активності, які відбуваються раз на 11-річний цикл. Акумулятори апарату почали руйнуватися через вісім років роботи, що обмежило можливості бортових інструментів. Інженери прийняли рішення перейти тільки на роботу протягом дня і вимикати вимірювальну апаратуру, коли супутник знаходиться в тіні Землі.

Наступний запланований американський апарат Glory було втрачено під час запуску 2011 року. Успішно приступив до спостережень Сонця TCTE лише в 2013 році. Якби SORCE остаточно вийшов з ладу раніше, то безперервний ряд досліджень світності зірки міг бути порушений. Сьогодні світило також вивчає приймач TSIS-1 на борту МКС, який подібно SORCE вимірює повну і спектральну світність, але з ще більш високою точністю. У 2023 році в космос на власному супутнику відправиться TSIS-2, оснащений таким же набором інструментів.

Раніше нейромережа допомогла визначити магнітне поле на далекому боці Сонця, на Сонці вперше побачили вимушене магнітне пересоєднання і було отримано найдетальніше зображення фотосфери зірки.