Американцы снова пугают вселенским апокалипсисом. Доклад, сделанный для НАСА Академией наук США, сообщает о том, что рано или поздно на Солнце начнутся сильнейшие бури, вследствие чего выйдут из строя многочисленные спутники и техника на Земле. Ну а дальше, если Брюс Уиллис вовремя не вмешается, нас ждет возвращение если не в пещеры, то как минимум на целый век назад.
В поисках истины «Частный корреспондент» отправился к директору Института астрофизики МИФИ доценту Юрию Дмитриевичу Котову.
— Есть ли в России программа исследования Солнца?
— Да, мы занимаемся изучением Солнца, и очень активно. 29 января 2009 года с космодрома в Плесецке будет запущен уже третий спутник серии «Коронас», задача которого — подробное исследование активности на Солнце. Спутник «Коронас-Фотон» оснащен 11 измерительными приборами, он даст больше информации (по сравнению с первыми двумя спутниками серии) и предназначен для изучения солнечной активности в широком диапазоне энергии: от ультрафиолета до регистрации гамма-излучения высоких энергий в диапазоне от 1 до 109 эВ.
Предыдущие спутники, «Коронас-И» (1994) и особенно «Коронас-Ф» (2001), по которым головной научной организацией был ИЗМИРАН, дали интересную и полезную информацию по физике Солнца и солнечно-земных связей. В прошлом году коллектив авторов, осуществлявших исследования на спутнике «Коронас-Ф», был выдвинут на премию Совета министров РФ, так что вся научная группа надеется на положительное решение в феврале. «Коронас-Фотон» является развитием этой программы с учетом полученного опыта, и от него мы ждем еще большего успеха и прорыва.
В разработке оборудования для спутника участвовали различные организации из России, Индии, Украины и Польши. Ракету «Циклон-3», которая вынесет спутник на орбиту, купили на Украине.
— А чем эти исследования будут отличаться от того, что делают, например, американцы?
— В последние годы аппараты, которые были запущены в Америке и Японии, предназначались для исследования путем получения изображений Солнца, они изучали динамику взрывов. Если посмотреть картинку, она действительно производит сильное впечатление. Это важно и с научной точки зрения, и с точки зрения налогоплательщика, который может воочию видеть, на что уходят его деньги. Но такие исследования оставляли в стороне изучение диапазона высоких энергий, исследования в котором позволяют понять природу и динамику активности на Солнце.
Наша задача — это реальное и более-менее точное прогнозирование вспышек. Мы знаем, что цикл активности Солнца длится 11 лет. Есть цикличность образования пятен. Чем больше пятен на Солнце, тем выше активность, ведь именно в пятнах развиваются вспышки.
Всех интересует, какая будет активность в наступающем и последующих циклах. Это важно для погоды в космосе. Когда планируют полеты человека, важно знать, какая будет активность на весь период полета, потому что во время вспышек может выбрасываться слишком много энергии в виде корпускулярных излучений с большим радиационным воздействием. Когда космический аппарат вышел за пределы магнитного поля Земли, он уже не защищен от большого количества солнечных лучей. И, например, если люди будут на Марсе и придет такой поток, нужно будет срочно собирать пожитки и возвращаться в Россию (смеется. — Прим. ред.). Не в Россию. На Землю. Но я действительно думаю, что россияне будут первыми.
Еще одна задача — изучить Солнце как звезду. И, как всякая звезда, оно не является стабильным, есть динамика. Если смотреть на жизнь звезд в течение долгого времени, миллионов лет, можно заметить изменения. В какой-то момент они взрываются или превращаются в белые карлики или нейтронные звезды.
Сейчас мы уверены, что Солнце находится в относительно спокойном периоде своего существования, но тем не менее эволюция происходит. Важно понять, меняется ли солнечный поток и связаны ли все те изменения, которые глобально происходят в климате Земли, с изменениями на Солнце или это результат деятельности человека. Если это результат активности Солнца, то остается только вздыхать и молиться, а если деятельности человека, то нужно принимать меры по связыванию углекислого газа, сокращению выбросов парниковых газов и т.д.
Разделить эти перемены помогают такие эксперименты, как запуск «Коронас-Фотон». Такие полномасштабные исследования нельзя сделать на Земле, а вот со спутника мы можем регистрировать весь диапазон волн. Это дает более детальную картину. Мы можем продвинуться в понимании природы вспышек на Солнце.
— Известны случаи, когда сильные вспышки на Солнце выводили из строя спутники. Например, в 1998 году прекратил работу телевизионный ретрансляционный спутник Telstar-401. Насколько опасны вспышки на Солнце в наше время?
— Конечно, риск для всех спутников есть, но он в любом случае не будет иметь глобальные масштабы. Спутники делятся на те, которые летают на небольших высотах, на низких орбитах. Там радиационный фон меньше. Они защищены от выброшенных с Солнца огромных потоков заряженных частиц магнитным полем Земли, которое защищает и нас. Например, МКС летает на высоте около 300 км. На таких высотах это не так страшно, но для спутников это слишком низко, они на таких орбитах быстро теряют высоту. Ведь МКС регулярно компенсирует потерю высоты за счет работы двигателей. Такая система для спутников разорительна. Исследовательские спутники летают на высотах не менее 500 км. Наш спутник будет летать на высоте приблизительно 550 км.
Когда создается аппарат, особенно не научный, а служебный, предъявляются очень жесткие требования к радиационной стойкости элементов. Сейчас есть тенденция использовать элементы, которые используются в автомобилестроении. Они значительно дешевле, но в НАСА, Европе, Индии использую радиационно стойкие элементы и компоненты. В России мы тоже стараемся соблюдать мировые стандарты и если закупаем оборудование или какие-либо элементы, то делаем это только у официальных поставщиков и проверяем по американским данным НАСА, допустимы ли эти компоненты с точки зрения защищенности от радиации.
— А как еще вспышки на Солнце могут повлиять на жизнь землян?
— Как я уже говорил, электрические системы могут выходить из строя: энергосистемы, газопроводы и прочее. В особенности те, что расположены на севере: там солнечные частицы через атмосферу проходят легче из-за конфигурации магнитного поля.
Кроме того, во время солнечных вспышек выделяется много ультрафиолетового излучения. Он поглощается атмосферой, выделяя не слишком много энергии, однако этот ультрафиолет запускает физико-химические процессы и приводит к ионизации атмосферы. Это может являться пусковым механизмом для возникновения аномальных природных явлений.
Большая вспышечная активность, если она будет продолжаться долгое время, может привести к изменению общего энергетического баланса на Земле. Достаточно толкнуть какой-нибудь процесс — и его уже не остановить. Например, мы знаем, что в Арктике сейчас тают льды. По-видимому, активность Солнца запустила этот процесс немного больше, чем прежде. Но что происходит? Обычно лед отражает солнечные лучи, скорость таяния льда совсем небольшая. Но сейчас лед тает чуть быстрее, вода поглощает энергию Солнца, нагревается, общая температура растет — и лед тает всё быстрее и быстрее. Солнечное излучение может ослабеть, но процесс уже запущен!
— Как вы можете прокомментировать доклад Академии наук США по поводу огромной опасности, которая ожидается из-за чрезмерной активности Солнца?
— Доклад американцев — модельный. В НАСА перед каждым солнечным циклом собираются ученые и на основании моделей поведения Солнца, которые регистрировались ранее, пытаются предсказать активность в следующем цикле. Там было около 50 экспертов. Ученые со своими прогнозами разделились почти пополам, на два лагеря: одна часть заявила, что этот цикл будет слабее предыдущего, другая — что он будет сильнее на 50% и каждое событие на нем, каждая вспышка будет существенно сильнее. Никто не сказал, что грядущий цикл будет средним.
Между тем сейчас активность Солнца минимальная, и держится она в таком состоянии аномально долго — около полутора лет. И за это время американские ученые неоднократно прогнозировали гиперактивность.
Наверняка на данный момент никто не может сказать, какая в этом и следующих циклах будет активность на Солнце. Есть несколько моделей «поведения» Солнца, на основании которых и строят прогнозы. Наш спутник, который сможет собрать уникальные данные рентгена, гамма-излучения и другую более точную информацию, поможет в будущем делать гораздо более точные прогнозы и понимать, какой модели доверять при предсказании следующих циклов активности Солнца.
