Шість із цих невеликих супутників працюватимуть разом, створюючи найбільший радіотелескоп, який коли-небудь запускався для виявлення та відстеження вибухонебезпечних явищ космічного походження.

Побудова в космосі телескопа шириною 10 кілометрів може здатися науковою фантастикою. Але завдяки об’єднаній потужності шести супутників розміром з тостер, SunRISE НАСА буде саме цим: величезним радіотелескопом на орбіті, який допоможе поглибити вченим розуміння вибухових явищ космічного походження. Ці явища створюють часткове випромінювання, яке може поставити під загрозу астронавтів і технології в космосі, а також негативно вплинути на комунікації та електромережі на Землі.

В очікуванні запланованого на 2024 рік запуску SunRISE — скорочення від Sun Radio Interferometer Space Experiment — перший із цих малих супутників уже завершено в Лабораторії космічної динаміки Університету штату Юта ( SDL ) у Логані, з яким укладено контракт на будівництво, тестування, замовленно всі шість супутників для НАСА.

«Це справді захоплююче бачити, як космічні апарати збираються разом», — сказав Джим Люкс, керівник проекту SunRISE у Лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії. «Через кілька років ці супутники сформують величезний космічний телескоп, який спостерігатиме за Сонцем у спосіб, який неможливо з поверхні Землі».

Кожен малий супутник, або SmallSat, діятиме як одна антена для виявлення спалахів радіохвиль із перегрітої атмосфери Сонця, відомої як корона. Оснащені чотирма телескопічними антенними штангами, які простягаються приблизно на 2,5 метра, утворюючи “Х”, вони обертатимуться навколо Землі на відстані приблизно 36 000 кілометрів, згуртовуючись разом, щоб утворити один віртуальний радіотелескоп.

Після того, як Deep Space Network NASA отримає сигнали від усіх шести малих супутників, вчені використають техніку інтерферометрії , щоб створити радіотелескоп з великою апертурою, що дорівнює відстані між найвіддаленішими малими супутниками – близько 10 кілометрів.

Наземні радіотелескопи, як-от відома дуже велика решітка Карла Г. Янського в Нью-Мексико, часто використовують інтерферометрію для об’єднання потужності спостереження багатьох окремих антен. Але SunRISE матиме унікальну перевагу перед своїми наземними братами: він зможе «чути» довгі радіохвилі, які заблоковані верхньою частиною атмосфери нашої планети, відомої як іоносфера. Це означає, що SunRISE точно вкаже, де спалахи сонячного радіосигналу або раптові випромінювання радіохвиль, які виникають високо в короні Сонця. Потім команда SunRISE може створити детальні карти своїх досліджень у 3D.

Небезпечна космічна погода

Корона Сонця — це осередок активності, де змішуються потужні магнітні поля та перегріті сонячні частинки, відбуваються сонячні спалахи та викиди корональної маси (CME). Спалахи та CME можуть, у свою чергу, прискорювати сонячні енергетичні частинки, які також походять із корони, створюючи небезпеку для людської діяльності по всій Сонячній системі. Радіосплески на Сонці пов’язують із утворенням сонячних енергетичних частинок і, як відомо, передують їх прибуттю на Землю на десятки хвилин.

Визначаючи місця спалахів сонячного випромінювання, SunRISE продемонструє, як раннє попередження про вхідні сонячні енергетичні частки може бути корисним. І якщо вчені зможуть знайти області прискорення частинок, відстежуючи сонячні радіосплески відносно місця виникнення CME, вони зможуть дослідити, як CME призводять до радіосплесків. На додаток до надання 3D-зображень, SunRISE буде складати карту ліній сонячного магнітного поля, які простягаються далеко в міжпланетний простір, коли вздовж них генеруються радіосплески. Телескоп буде постійно спостерігати за Сонцем, щоб виявити радіоспалахи, які випадково спалахують по всій короні.

«Кінцева мета місії — допомогти вченим краще зрозуміти механізми цих вибухових явищ космічної погоди», — сказав Джастін Каспер, головний дослідник SunRISE з Мічиганського університету в Енн-Арборі. «Ці високоенергетичні сонячні частинки можуть поставити під загрозу незахищених астронавтів і технології. Відстежуючи радіовипромінювання, пов’язані з цими подіями, ми можемо бути краще підготовленими та поінформованими».

Спостереження місії використовуватимуться в поєднанні з даними інших космічних місій і наземних обсерваторій. Наприклад, SunRISE може відобразити сонячні радіоспалахи, коли сонячний зонд NASA Parker проходить через них, надаючи можливість побачити, як прискорюються частинки сонячної енергії. І, поєднавши дані SunRISE із спостереженнями, зробленими NASA-ESA Сонячною та Геліосферною Обсерваторією (SOHO), вчені зможуть визначити, як і де CME можуть викликати різні типи радіоспалахів, коли вони подорожують від Сонця, і скільки з прискорених частинок досягають околиць Землі.