Летим на Солнце - Интергелиозонд

[instml]

Solar Orbiter Announcement of Opportunity for Members of the SPICE Science Steering Committee

20 Jul 2012

http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=50567

[instml]

Priorities list issued to direct heliophysics research

NASA should shift its heliophysics research strategy to include more nimble, less expensive satellite missions in light of a tight budget already devoted to several costly projects this decade, top scientists reported this week.
 
After two years of work, top researchers on Wednesday released a decadal survey outlining priorities for NASA and the National Science Foundation in heliophysics, including studies of the sun's effects on Earth.

The National Research Council report, which covers programs between 2013 and 2022, recommends an addition of $70 million per year to NASA's Explorer program, portfolio of small and medium-class missions with limited costs and focused science objectives.

The extra funding for Explorer missions would be offset by reductions elsewhere in NASA's heliophysics program, according to Daniel Baker, chair of the decadal survey team and an astrophysicist at the University of Colorado at Boulder.

"We're not asking for new funds," Baker said. "We're living within the envelope that's been established for NASA."

The budget change would allow for the selection of medium-class Explorer missions, which were discontinued due to lack of funding, according to the report. Only small Explorer projects are currently in the pipeline.

Thomas Zurbuchen, vice chair of the decadal survey committee and a professor at the University of Michigan, said the Aerospace Corp. provided independent cost estimates for all of the report's proposed missions, giving scientists confidence the recommended projects will meet NASA's tight budget.

But NASA's No. 1 priority in heliophysics should be continuing ongoing missions and developing programs already in development. Those projects include the Radiation Belt Storm Probes due for liftoff Aug. 23 and the Interface Region Imaging Spectrograph - a small Explorer mission - scheduled to launch in January.

The $686 million RBSP mission will make the most detailed measurements of Earth's donut-shaped radiation belts, and a solar telescope on the $180 million IRIS mission will observe the flow of energy emanating from the sun and powering the solar wind.

The Magnetospheric Multiscale mission, or MMS, will launch as soon as late 2014. A fleet of four satellites will study the processes of plasma physics and magnetic reconnection from Earth orbit. NASA projects the MMS mission will cost $857 million.

NASA's partnership on the European Space Agency's Solar Orbiter mission, which includes instrument contributions and a United Launch Alliance Atlas 5 launch vehicle, is valued at approximately $400 million.

After launching in January 2017, Solar Orbiter will fly as close as 26 million miles from the sun, less than one-third the average distance of Earth. The spacecraft will sample the solar wind shortly after it is ejected and conduct remote sensing imaging to observe the sun's corona and the solar atmosphere.
 
Solar Probe Plus is NASA's largest heliophysics mission of the decade. The space agency estimates its cost to be between approximately $1.2 billion and $1.4 billion.

The hardened probe will orbit inside the sun's corona - as close as 3.7 million miles from the surface - during its science mission. Solar Probe Plus is expected to launch in 2018.

Many of the objectives of NASA's ongoing heliophysics projects were cited in the solar science community's last decadal survey in 2003.

NASA's projected budget through the end of the decade will not allow for a launch of another large mission after Solar Probe Plus until the early 2020s.

Scientists ranked three mission concepts as the top priorities for NASA's Solar-Terrestrial Probes program, which the decadal survey panel recommended to be cost-capped at $520 million to ensure a new mission launches every four years.

The next new mission, tentatively called the Interstellar Mapping and Acceleration Probe, would follow up on discoveries on the boundary between the solar system and interstellar space made by NASA's IBEX satellite. IMAP could lift off in the early 2020s, in time to conduct tandem observations with NASA's Voyager deep space probes now on the verge of entering interstellar space.

Follow-on probes in the 2020s and 2030s should include a project to investigate the link between space weather and atmospheric weather on Earth and a mission to study how the magnetosphere and ionosphere respond to solar and magnetospheric forcing, according to researchers.

NASA's largest class of heliophysics missions - the Living With a Star program - should begin development later this decade of the Geospace Dynamics Constellation for launch around 2024. A fleet of six satellites would look into how Earth's atmosphere absorbs energy from the solar wind.

Another decadal survey recommendation was a suggested rechartering of the U.S. government's space weather program, including separating funding lines for research and observations.

In the report, scientists pressed the need for continuous solar wind observations from the L1 libration point, a gravity-stable point a million miles from Earth. The Advanced Composition Explorer, which currently returns solar wind data for space weather forecasters, has surpassed its design life and has been in space for nearly 15 years.

NASA, NOAA and the U.S. Air Force plan to launch the Deep Space Climate Observatory, or DSCOVR, as soon as 2014 to pick up solar wind measurements at the L1 point.

http://www.spaceflightnow.com/news/n1208/18heliophysics/

[instml]

2015 год?

Другой проект по изучению солнечно-земных связей - "Интергелиозонд", аппарат, запуск которого планируется на 2015 год. Этот зонд, совершая многократные гравитационные маневры у Венеры, будет постепенно приближаться к Солнцу и по пути выполнять многочисленные измерения на линии "Солнце - Земля".

В ходе этой миссии ученые смогут с близкого расстояния изучить атмосферу Солнца, провести измерения из-за пределов плоскости эклиптики, в которой находится земная орбита. В частности, аппарат сможет "разглядеть" полярные области Солнца, исследовать вспышки и другие активные процессы.

http://ria.ru/science/20120407/620229712.html

ИГЗ: 2018 год.

http://www.itar-tass.com/c19/507279.html

[ZOOR]

http://www.laspace.ru/rus/news.php#403

22.10.2012
          Рассмотрен эскизный проект космического комплекса «Интергелио-Зонд»
         В октябре на заседании секции научно-технического совета Роскосмоса состоялась защита эскизного проекта «Интергелио-Зонд», подготовленного специалистами ФГУП «НПО имени С.А. Лавочкина».

Секция рассмотрела результаты эскизного проектирования. Кроме того, секцией обсуждался вопрос о запуске двух аппаратов «Интергелио-Зонд» с аналогичным набором аппаратуры для расширения научных программ и повышения надежности миссии. В настоящий момент в Федеральной космической программе запланировано создание только одного аппарата в составе космического комплекса «Интергелио-Зонд».

Проект «Интергелио-Зонд» предназначен для исследований внутренней гелиосферы и Солнца с близких расстояний и из внеэклиптических положений на гелиоцентрических орбитах. Космический аппарат стартует c Земли и за счёт гравитационного маневра около нашей планеты приблизится к Солнцу, а за счет гравитационных маневров у планеты Венеры плоскость орбиты КА будет отклоняться от плоскости эклиптики (плоскость вращения Земли вокруг Солнца).

Инженеры-конструкторы ФГУП «НПО имени С.А. Лавочкина» предполагают использовать на аппарате электроракетную двигательную установку. Это плазменный двигатель, который работает, используя солнечную энергию. Он поможет аппарату преодолеть большое расстояние от Земли и достичь окрестностей Солнца. Еще один важный элемент КА «Интергелио-Зонд» — тепловой защитный экран. Он нужен для защиты аппарата от теплового воздействия Солнца. Экран будет создаваться из углеродных композитных материалов. Кроме того, поскольку КА предстоит работать в условиях высоких температур, разрабатываются специальные солнечные панели с принудительным охлаждением.

Спутник будет изучать Солнце и околосолнечную среду с расстояния до 60–70 радиусов Солнца (это примерно 40-50 млн. км от Солнца). Он займется исследованием солнечных активных явлений и связанных с ними эффектов, короны Солнца и «солнечного ветра», полярных областей Солнца, которые не видны с Земли. Практический интерес изучаемых проблем связан с воздействием Солнца на Землю и влиянием факторов космической погоды на различные сферы человеческой деятельности на Земле и в космосе.

По мнению российских ученых, ныне действующие солнечные космические миссии (SOHO, STEREO, SDO, HINODE и др.) и исследования прошлых лет (Yohkoh, КОРОНАС-Ф и др.) много дали для понимания того, как устроено Солнце, как оно работает, для изучения солнечно- земных связей. Дальнейшее продвижение в интерпретации происходящих на Солнце и в гелиосфере процессов связано с необходимостью новых исследований. Дистанционное зондирование Солнца с близких расстояний с высоким пространственным разрешением наряду с локальными измерениями вблизи светила, а также внеэклиптические наблюдения станут следующим шагом в нашем стремлении узнать больше о Солнце и околосолнечном пространстве.


КА «Интергелио-Зонд» на трассе перелета к Солнцу


КА «Интергелио-Зонд» на орбите около Солнца (произойдет отделение больших солнечных панелей)

[pkl]

ZOOR пишет:
Ну и я поехидничаю.

Вы как только родились -

На аватару!:D

[Azteckium]

Получен одобрямс ЭП, теперь РКА готовит тендер на проект
По слухам, будет 2 КА с запуском в разные окна. Обоснование:
1. сейчас есть перегруз и НА можно будет рабросать по разным КА
2. Для некоторых инструментов принципиально важно проводить измерения в разных точках или проводить стереонаблюдения
3. надо повысить надежность миссии.

[ZOOR]

А на какие две РН ФКА разориться подписалась? С-2 или Зенит?

[Azteckium]

протоном

[Lanista]

2 аппарата - это хорошо, вспомнили советские традиции.

[Alex Immortal]

ZOOR пишет:
Кроме того, поскольку КА предстоит работать в условиях высоких температур, разрабатываются специальные солнечные панели с принудительным охлаждением.

Интересно, а куда девать это тепло от принудительного охлаждения? Рассеивать с "теневой" стороны аппарата?

[instml]

http://novosti-kosmonavtiki.ru/mag/2012/700/3912/ Интергелиозонд уполз на период после 2020 г.?  

[Salo]

http://www.militarynews.ru/excl.asp?ex=158

Генеральный директор НПО имени С.А.Лавочкина Виктор Хартов:

      - Как обстоят дела с проектом "Интергелиозонд"?

      - По проекту "Интергелиозонд" защищен эскизный проект. Ждем конкурса на продолжение работ. До 2015 года будут посвящены в основном научным аспектам и критическим технологиям (таким как тепловой экран, охлаждаемые солнечные батареи). Точные сроки полета будут определены уже в новой версии Федеральной космической программы.

[instml]

THE first Solar Probe Plus Workshop will take place at the Beckman Institute auditorium, California Institute of Technology, Pasadena, from March 26th to 29th, 2013. SPP1 will introduce the Heliophysics community to the mission and prepare for the exciting discoveries that the Solar Probe Plus mission will make. The Workshop will explore the scientific objectives of the Solar Probe Mission and how the direct exploration of the corona and inner heliosphere will lead to advances in our understanding of coronal heating and solar wind acceleration, the magnetic and plasma structure of the heliosphere, and the acceleration of energetic particles at shocks and flares. The workshop will inspire research that will make use of the SPP observations within the context of the NASA Heliophysics Observatory System and identify key areas for preparatory research. Synergistic observations from other ground based and space based assets will also be addressed.

http://www.solarprobeplus.org/

[instml]

Инструмент "Кубок Фарадея" станет ключевым элементом новой миссии к Солнцу

Ключевой инструмент для исторической космической миссии НАСА Solar Probe Plus, которая должна будет войти в солнечную атмосферу, был протестирован недавно партнёрами по разработке — Алабамским университетом (UAHuntsville), Хантсвилль, и Смитсоновской астрофизической обсерваторией.

Созданная для изучения механизмов нагрева солнечной атмосферы и формирования солнечной погоды, новая миссия будет предоставлять учёным большое количество данных, которые будут обрабатываться при помощи компьютеров университета UAHuntsville.

Миссия призвана помочь учёным ответить на давно интересующий их вопрос: почему температура на поверхности Солнца существенно ниже, чем в его атмосфере — короне.

Запущенный к Солнцу с гравитационной поддержкой со стороны Венеры, космический аппарат весом в 612 килограммов будет оснащён тепловым экраном из углерода/углеродного пеноматериала диаметром в 25 и толщиной в 11 сантиметров. Космический аппарат совершит несколько прохождений мимо Солнца, которое будет для него в 20 раз больше и в 500 раз ярче, чем для космических аппаратов, находящихся на околоземных орбитах.

Запуск космического аппарата Solar Probe Plus должен состояться в 2018 г., согласно планам НАСА.

http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=3493

[Azteckium]

http://cs.iszf.irk.ru/index.php/ilws/13
Хоть в программе и нет, будет обсуждаться коллаборация ИГЗ-Solar Orbiter- Solar Probe, благо все три миссиии почти в одно время будут

[Salo]

http://rus.ruvr.ru/radio_broadcast/90923291/208653769/

Ближний свет

Россия тянется к Солнцу. Отечественный "Интергелиозонд" уже в виде завершенного эскиза передан Совету по космосу в Институт космических исследований. А это значит, что наступает принципиально важный этап подготовки уникальной программы по изучению нашей главной звезды и ее влияния на земные процессы - именно так оценивает событие научный руководитель проекта, директор ИЗМИРАН Владимир Кузнецов. И хотя федеральная программа резервирует под запуск солнечной обсерватории 2020 год, он уже сейчас может сказать, как это все должно выглядеть:

"Фактически аппарат приблизится к Солнцу, и за счет маневров у Венеры - она будет своим полем помогать аппарату - приближаться к Солнцу и выходить из плоскости эклиптики. Мы попытаемся наблюдать Солнце в приполярных областях, потому что те магнитные поля, которые определяют динамику 11-летнего солнечного цикла, изменяются благодаря воздействию дифференциального вращения Солнца.

Оно вращается не как твердое тело. С глубиной меняется угловая скорость, и поэтому получается очень сложное движение магнитных полей, меняется их полярность, и это повторяется с периодом в 11 лет. Для того, чтобы построить теорию динамо, нужны новые данные, наблюдения. Мы надеемся, что именно в этом проекте нам удастся проникнуть в природу солнечного цикла".

А если точнее - заглянуть ему под корону. О такой близости человечество прежде даже мечтать не могло. Расстояние 45 миллионов километров - в космических масштабах это как прикоснуться к святая святых. И не сгореть от любопытства - все-таки поток тепла на порядок превышает земной.

Поэтому главная особенность "Интергелиозонда" - беспрецедентность. Это касается и научных задач, и качества приборов, и степени защиты. Многое предстоит понять - как происходят выбросы, какие механизмы инициируют вспышки. Локальные измерения частиц магнитных полей позволят постичь природу солнечного ветра.

Иными словами, задача аппарата - стать лучом света в светлом царстве. Единственное, что беспокоит Владимира Кузнецова, - обсерватория не сможет найти на Солнце пятна, потому что они исчезают. И от этого уже веет холодком:

"Я не хочу раздражать специалистов по климату, потому что они к этому очень ревностно относятся. Мы занимаемся солнечной физикой, и в ней преобладает такая гипотеза: вместо потепления, которое фактически закончилось на рубеже двух столетий, нас ждет похолодание.

В истории Земли были ледниковые периоды. 1645-1710 годы, появились наблюдения Галилея, тогда был обнаружен период под названием "маундеровский минимум", когда на Солнце вдруг исчезли пятна. А на Земле изменился климат. Было похолодание, замерзли реки в Европе, где никогда не замерзали, люди стали кататься на коньках. Все описано, даже картина есть. Потом все восстановилось.

Предсказывается, что и 25-й цикл, следующий, тоже будет низким. Могут быть соответствующие последствия для климата".

Солнце - это наше все. Можно сказать, Пушкин Вселенной. Солнце есть у каждого из нас, пелось в одной песенке. Но надо, чтобы оно было, а не било, отделяет физику от лирики директор ИЗМИРАН. Сигналы зонда способны опередить солнечные события на Земле. Для того, продолжает Владимир Кузнецов, и следует подойти к звезде вплотную, чтобы разглядеть, что там у нее внутри.

В душу, конечно, не заглянешь, но форма выдает содержание. Наблюдая колебания на поверхности, можно понять, что именно они скрывают. Хотя уже известно, что вместо сердца - пламенный мотор:

"Солнце представляет собой огненный шар, плазменный. Он, как капля, дрожит, и мы можем наблюдать колебания на поверхности. Мы по моделям можем рассчитать, что внутри.

 
У Солнца есть ядро, есть радиационная зона, конвективная зона, в которой происходят движения, которые генерируют магнитные поля, всплывающие на поверхность и порождающие спорадическую активность, вспышки и выбросы, которые мы воспринимаем как основные источники космической погоды, воздействующей на Землю - внутрь-то мы заглянуть не можем.

Только нейтрино, которые рождаются в ядре Солнца, когда происходит термоядерная реакция, выходят и дают нам информацию. В частности, о том, что Солнце очень стабильно работает как термальный источник. Оно уже прожило как звезда 4,5 миллиарда лет, и столько еще проживет".

С 2020 года, если все сложится удачно, уже не в одиночестве. "Интергелиозонд" присмотрит за ним. Это будет "атака на Солнце", как называет проект Владимир Кузнецов. Хотя в нашем случае - скорее защита, самая эффективная форма которой - нападение.

[Azteckium]

http://ebull.ru/dl/digest-018.pdf
если отбросить личный вклад автора, то картина более-менее соотвествует действительности

[Azteckium]

http://ria.ru/science/20130513/937084772.html

[Shwed]

Azteckium пишет:
 http://ria.ru/science/20130513/937084772.html

Интрига в этом конкурсе будет наверное запредельная

[Salo]

http://www.interfax.ru/russia/news.asp?id=306680

15.05.2013 |    ИНТЕРФАКС  

Российская наука может внести серьезный вклад в изучение Солнца, если будет реализован проект "Интергелиозонд", считает действительный академический советник Академии инженерных наук РФ Юрий Зайцев. "Это будет уникальный космический аппарат для проведения исследований ближайшей к нам звезды вблизи ее поверхности. Туда еще не летали, никто - ни американцы, ни европейцы", - сказал Зайцев "Интерфаксу-АВН", комментируя сообщение о том, что Роскосмос объявил конкурс на создание космического научного комплекса для исследования Солнца - "Интергелиозонд", запуск которого планируется на 2015 год. По его словам, исследования Солнца прошлых лет и ныне продолжающиеся в основном с околоземных орбит "много дали для понимания того, как устроено Солнце, как оно "работает", для изучения солнечно-земных связей".  Зондирование Солнца с более близких расстояний с высоким пространственным разрешением позволит получить новую интересную информацию о светиле, отметил эксперт. По его словам, ниша исследований Солнца с близких расстояний пока не заполнена аналогичными иностранными проектами, и перед российскими учеными открывается возможность занять ее.  Зайцев напомнил, что Земля находится от Солнца на расстоянии примерно в 150 млн км, и малые детали звезды с такого расстояния просто не различимы.