Инженеры NASA завершили важный этап создания космического зонда для исследования межзвёздного пространства IMAP. Аппарат теперь переходит на этап сборки, испытаний и интеграции, а его запуск запланирован на конец весны 2025 года.
После запуска аппарат перейдёт на орбиту на расстоянии полутора миллионов километров от Земли и будет анализировать взаимодействие солнечного ветра с заряженными частицами, приходящими из-за пределов Солнечной системы.
IMAP продолжит работу, которую начали три другие аппарата: два корабля «Вояджер» и станция IBEX (Interstellar Boundary Explorer). Он сосредоточится на двух главных вопросах гелиофизики: энергизация заряженных частиц от Солнца и взаимодействие солнечного ветра на границе гелиосферы с межзвёздным пространством. Проект предназначен для исследования границ гелиосферы — электромагнитной оболочки, которая окружает и защищает Солнечную систему. Это — область космического пространства, в которой солнечный ветер — поток частиц от Солнца — сталкивается с межгалактическим веществом. Солнечный ветер как раз защищает Землю и другие тела Солнечной системы от космического галактического излучения.
Зонд также должен прояснить вопрос о форме гелиосферы. Обычно гелиосферу представляют в виде фигуры, напоминающей очертания кометы с её вытянутым хвостом. «Голова кометы» расположена с той стороны, куда движется Солнечная система по Галактике, «хвост» — с противоположной. В направлении движения граница гелиосферы должна быть ближе всего, и именно туда отправились оба «Вояджера». С интервалом в несколько лет, в 2012 и 2019 году, они достигли этой границы раздела на расстоянии около 130 астрономических единиц и передали данные о межзвёздной среде оттуда.
С другой стороны, только с «Вояджерами» мы пытались бы описать 3D-форму гелиосферы фактически по двум точкам — местам, в которых «Вояджеры» в своё время «проткнули» защитную оболочку Солнечной системы. Дополнительную информацию о границах гелиосферы удалось собрать при помощи корабля IBEX. Он до границ гелиосферы не летал, но зато работает как эхолот, анализируя отражённые сигналы, приходящие от этих границ.
Недавние данные нескольких космических аппаратов указывают на то, что гелиосфера далеко не симметрична, как в интуитивной «кометной» модели. Другая модель предполагает, что гелиосфера имеет неправильную форму, которая определяется двумя доминирующими «струями» межзвёздной плазмы; в то же время, возможно, она более компактна в сторону, противоположную направлению галактического вращения («кометная» модель предполагает «хвост» размером от 350 а.е.)
К этому выводу пришли, в частности, анализируя данные аппаратов «Кассини» и New Horizons, исследующих внешние окрестности Солнечной системы. IMAP в дополнение к IBEX сможет уточнить эту модель. Он разместится на орбите на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли возле точки Лагранжа L1 системы «Земля-Солнце» и будет улавливать и анализировать частицы, которые помогут составить карту границы области влияния Солнца в межзвёздном пространстве.
IMAP недавно прошёл одну из ключевых контрольных точек реализации — так называемую «ключевую точку принятия решения D». Это значит, что разработка теперь может перейти из стадии проекта на стадию сборки, испытаний и интеграции. Предполагаемую дату старта в 2025 году уже пришлось заранее сдвинуть на один месяц — с апреля на май 2025 года.
Аппарат сейчас собирают в «чистой комнате» в Лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса в штате Мэриленд. В течение нескольких месяцев на корабль установят системы связи, электронное оборудование, термические системы, а также двигатели, батареи и прочее оборудование. Кроме этого, в лабораторию скоро прибудут все десять научных инструментов IMAP и начнется их установка по очереди. Затем начнутся испытания аппарата в сборе, после чего зонд отправят в Центр космических полётов Годдарда для предполётных испытаний.
Подготовка материала: Сергей Шапиро