Экстремальный космос "Ломоносова"

Первым спутником, который будет выведен на орбиту с нового космодрома "Восточный", станет научный аппарат "Ломоносов". Он создан в Москве, в цехах ВНИИЭМ и в эти дни готовится к отправке в Амурскую область. Основной разработчик научной программы аппарата — НИИ ядерной физики МГУ.

На орбите "Ломоносов" станет изучать экстремальную Вселенную — природу мощнейших явлений, объяснить которые ученые пока не в силах.

Одно из главных событий наступившего года — запуск с нового российского космодрома "Восточный" ракеты-носителя с научным спутником "Михайло Ломоносов". Космический аппарат готовят к отправке в Амурскую область. На космодроме спутник еще раз протестируют и соединят с ракетой–носителем "Союз", которую в эти дни начинают готовить к старту. Космический аппарат "Ломоносов" построен в цехах ВНИИЭМ. Масса спутника – 625 килограммов. Рабочая орбита – гелиосинхронная. Заказчик – НИИ ядерной физики МГУ.

"Этот аппарат научного назначения, созданный на базе платформы "Канопус-В", которая себя хорошо зарекомендовала, как "Канопус-В№1",- говорит заместитель главного конструктора ОАО "Корпорация ВНИИЭМ" Александр Воронцов.

Платформа для научной аппаратуры "Ломоносова" создавалась в стенах "Корпорации ВНИИЭМ". На орбите успешно работают построенные здесь метеоспутники серии "Метеор", аппараты дистанционного зондирования Земли "Канопус". В этих цехах создавался и первый университетский спутник "Татьяна". Однако у "Ломоносова" задачи в космосе намного серьезнее.

"Мы будем исследовать экстремальные явления такие как Гамма-всплески, генерация самых высокоэнергетичных частиц во Вселенной, мы будем исследовать взрывы, высотные взрывы в атмосфере", — рассказывает директор НИИ ядерной физики МГУ Михаил Панасюк.

Каждую секунду наше Солнце выделяет энергию, равную взрыву миллиарда водородных бомб. Самые мощные взрывы во Вселенной ученые называют гамма-всплесками. За мгновение они излучают столько энергии, сколько Солнце может выделить за десять миллиардов лет.

"Это, конечно, чудовищный взрыв, который, если происходит, это — галактическая катастрофа, и до сих пор природа этого явления, она не понята до конца. Долгое время эти явления наблюдались и изучались только в гамма-диапазоне, в оптике их не могли наблюдать, но в последние годы появились средства, позволяющие их визуализировать, т.е. наблюдать именно в оптическом диапазоне, и вот особенность наблюдения на "ломоносове" заключается в том, что здесь мы впервые попробуем одновременно зафиксировать так называемое собственное излучение всплеска в оптическом и гамма-диапазонах", — рассказывает начальник лаборатории физики экстремальной Вселенной НИИ ЯФ МГУ Сергей Свертилов.

Явление гамма-всплесков было обнаружено в конце 60-х годов с помощью американских спутников-разведчиков, которые следили за ядерными испытаниями Советского Союза и Китая. Спутники и зафиксировали яркие всплески из дальнего космоса.

"До конца 90-х годов это было большой загадкой. Буквально из пустого места приходит гамма-всплеск, и не удавалось в течение почти 30-ти лет увидеть всплеск в другом спектральном диапазоне. Соответственно, невозможно было точно определить координаты и понять, что же является источником", — говорит ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Сергей Попов.

Сегодня ученым известно два типа гамма-всплесков. Первый — результат слияния двух нейтронных звезд. Их ядра на околосветовой скорости сталкиваются, порождая чудовищный взрыв, иногда направленный в нашу сторону. Второй связан с последним эпизодом жизни массивных звезд, когда из нее рождается черная дыра.

"Вокруг возникает мощный аккрекционный диск. Опять-таки, перпендикулярно диску бьют струи вещества и глядя в такой джет, такую струю, мы будем видеть очень мощный гамма-всплеск и длиться это будет уже немножечко дольше, поскольку система больше, чем в случае двух нейтронных звезд", — говорит Сергей Попов.

Все объекты, порождающие гамма-всплески, которые удалось зафиксировать ученым, находятся на расстоянии в миллионы и миллиарды световых лет от Земли. Любая информация о них бесценна для астрофизиков.

"Гамма-всплеск рождаются в зонах активного звездообразования и вот эти зоны достаточно компактны, они на разных красных смещениях по-видимому отличаются друг от друга. Вот, пожалуй, последнее, что нам удалось, но если не понять, то, во всяком случае, получить!", — говорит руководитель астрофизической лаборатории САО РАН Григорий Бескин.

Гамма-всплеск может представлять угрозу посильнее астероидной, но пока нашей планете везет. Луч, испускаемый взрывом с полюсов сверхновой звезды, не попал в Землю. Наша галактика Млечный Путь, по разным оценкам содержит в себе от 200 до 400 миллиардов звезд, и часть из них может быть опасна землянам.

"На Земле увидеть гамма-всплеск в нашей галактике можно раз в какие-нибудь миллионы лет, наверное. Но зато, если они происходят близко, и мы попадаем в конус — это тысячи световых лет, то это может серьезно повлиять на климат на нашей планете. например, может разрушится озоновый слой и какие-нибудь еще неприятности произойти, поэтому периодически люди рассматривают, близкие гамма-всплески, с лучем, попадающим на землю, как причину глобального вымирания видов", — говорит Сергей Попов.

Космический аппарат "Михайло Ломоносов" с помощью установленных на нем специальных устройств и различных детекторов высокоэнергетических заряженных частиц, поможет ученым разобраться еще с одним опасным явлением — высотными сверх-молниями, которые еще называют спрайтами или эльфами.

Это молнии, которые проскакивают на очень больших высотах, над грозовыми фронтами и они приводят к тому, что нарушается энергоснабжения, вот несколько блэкаутов, которые были в Нью-Йорке, выключался свет, вот как раз они были связаны с такого рода явлениями. Это очень опасное и угрожающее", — говорит Григорий Бескин.

"По земным меркам они весьма большие, то есть там суммарная энергия может быть сопоставима с взрывом водородных бомб и по своим проявлениям, в частности высоко-интенсивному жесткому электромагнитному излучению, эти явления также в чем-то похожи на ядерные взрывы и могут представлять собой угрозу ну в частности вот для пилотируемых полетов, для тех же самолетов и так далее, поэтому эти явления тоже очень интенсивно изучаются и помимо академического интереса, тут есть и сугубо практический интерес к исследованию этих явлений", — объясняет Сергей Свертилов.

Научные задачи у "Ломоносова", как у его исторического прототипа – великого русского ученого – обширны. Кроме гамма-всплесков и сверх-молний, российский научный спутник будет следить за астероидами, космическим мусором, исследовать высокоэнергетические внегалактические лучи и радиационные характеристики земной магнитосферы.

Полученная космическим аппаратом информация буде доступна всему научному сообществу.

До запуска "Ломоносова" осталось немного. Старт ракеты-носителя "Союз-2" с нового космодрома "Восточный" намечен на апрель.

Сегодня