Національні академії закликають до додаткових досліджень взаємодії Сонця та Землі

Авторство: NASA

Х’ЮСТОН — «Дослідження та захист дому людства в космосі», Національна академія наук. Нове десятирічне дослідження компанії Engineering and Medicine (NASEM) щодо найпріоритетніших майбутніх досліджень сонячної та космічної фізики вимагає посилення уваги до Сонця та його взаємодії в Сонячній системі, або геліосфері, і особливо з навколишнім середовищем Землі.

Зокрема, 521-сторінковий документ, опублікований 5 грудня, закликає до створення лабораторії HelioSystems (HSL), яку координуватимуть NASA, Національний науковий фонд (NSF) і Національне управління океанічних і атмосферних досліджень (NOAA) за участі глобальної космічної спільноти. розробляти нові технології та активи для місій у космосі.

«Поле сонячної та космічної фізики зараз знаходиться на вирішальному етапі, і ми маємо можливість . . . займатися справді захоплюючою наукою як заради самої науки, так і для досягнення серйозних покращень у нашому розумінні таких речей, як космічна погода», – заявив Робін Міллан, фізик і астроном Дартмутського коледжу, який очолив комітет NASEM з десятирічного дослідження, що складається з 21 члена. Solar and Space Physics 2024-33, яка підготувала звіт. «Дослідження цієї системи систем стає все більш важливим для суспільства, нашої інфраструктури та здоров’я, і матиме реальний вплив тут, на Землі, і на наші зусилля з дослідження Сонячної системи».

У рамках ініціативи HSL комітет закликає NASA здійснити дві місії з потенціалом відкриття в галузі сонячної та космічної фізики.

Звертаючись до програми Solar Terrestrial Probes, одна з місій використовуватиме останні розробки супутникової індустрії для запуску угруповання супутників, а також двох космічних апаратів для отримання зображень, зосереджених на навколоземному космічному середовищі.

Завдяки програмі «Життя з зіркою» друга місія NASA надасть космічний корабель для створення зображень полярних регіонів Сонця для вивчення того, як вони генерують його магнітне поле та як поле керує сонячною активністю, а також як космічна погода додатково формує величезну геліосферу. що охоплює Сонячну систему протягом приблизно 11-річних сонячних мінімальних/максимальних циклів.

Десятирічне дослідження також надає високий пріоритет Групі мережі глобальних коливань наступного покоління NSF, наземній мережі сонячних обсерваторій з активами та програмами космічної погоди. Опитування вимагає від NSF співпрацювати з NOAA, Міністерством оборони США (DOD) і міжнародними партнерами для операцій, а також для розробки та впровадження мережі.

У середині жовтня NASA, NOAA та Міжнародна група прогнозування сонячного циклу оголосили, що Сонце досягло сонячного максимуму, який, як очікується, переважатиме протягом наступного року.

Підвищена активність, яка включає явища космічної погоди, такі як викиди корональної маси та сонячні спалахи, спричинена виверженнями плазми та структур магнітного поля в атмосфері Сонця та спалахами сонячної радіації.

Підвищена активність проявляється у підвищеній полярній активності на Землі, а також у геомагнітних бурях, які можуть порушити навігаційні та комунікаційні системи та наземні електричні мережі, а також збільшити радіаційне опромінення пасажирів літаків і астронавтів. Через зміни верхніх шарів атмосфери Землі зростання сонячної активності також підвищує ризик зіткнення супутників і космічного сміття.

Згідно з опитуванням, спрямованість досліджень, рекомендована десятиріччям, спрямована на покращення можливостей прогнозування викидів корональної маси, сонячних спалахів і геомагнітних бур, а також на покращення моніторингу радіаційного середовища навколо Землі.

«Відсутність прогресу в галузі сонячної та космічної фізики протягом наступного десятиліття може мати руйнівні наслідки для суспільства, частково тому, що це перешкоджатиме нашій здатності передбачати та пом’якшувати потенційно шкідливі впливи космічної погоди», — підкреслив співголова десятирічного комітету Стівен Фюзеліє, виконуючий обов'язки віце-президента відділу космічних наук Південно-Західного науково-дослідного інституту.

Декадальне опитування, спонсороване ВПС США, а також NASA, NOAA та NSF, містить інші рекомендації:

• NSF має розширити та збільшити наземні засоби для створення стратегічної можливості спостереження за космічної погодою.

• NOAA має створити програму дослідження космічної погоди, співпрацюючи з Міністерством оборони для розробки великомасштабних прогнозних моделей космічної погоди.

• NASA має розширити компонент космічних польотів у своїй програмі Heliophysics Space Weather, одночасно шукаючи можливості включити розширені можливості космічної погоди в свої місії та місії інших федеральних агентств.

Робота над третім десятиріччям NASEM на наукових аренах сонячної та космічної фізики почалася наприкінці літа 2022 року. Десять панелей і наскрізних робочих груп підтримували дослідницький комітет. Він опирався на 450 дослідницьких статей наукового співтовариства, а також експертів-доповідачів і сесій ратуші. Проект звіту також був оцінений рецензійною комісією з 18 членів експертів з науково-дослідних установ і академічних кіл.