Одной из задач выхода членов российского экипажа МКС в открытый космос 27 мая станет установка прибора «Солнце-Терагерц», предназначенного для изучения процессов на Солнце и прогнозирования космической погоды. При этом, как отмечают опрошенные «Известиями» эксперты, наибольшая эффективность устройства достигается в связке с наземными установками. Также экипаж заменит первые в мире образцы сверхчистых полупроводников, выращенных в космосе. В перспективе эта технология позволит создавать электронику нового поколения. Кроме того, исследователи снимут контейнеры с организмами, которые почти пять лет провели в открытом космосе. Подробнее об экспериментах — в материале «Известий».
На МКС будут изучать атмосферу Солнца
Ученые будут следить за космической погодой с борта МКС — для этого на ее внешней обшивке разместят оборудование эксперимента «Солнце-Терагерц», которое в марте доставил на МКС грузовой корабль «Прогресс МС-33».
Монтаж оборудования предстоит выполнить космонавтам Сергею Кудь-Сверчкову и Сергею Микаеву. Выход в открытый космос запланирован на 27 мая в 17:15 мск, он продлится около пяти часов. Поддержку с борта станции им обеспечит Андрей Федяев.
Как пояснили в «Роскосмосе», радиотелескоп разработали в Физическом институте имени П.Н. Лебедева РАН. Эксперимент направлен на изучение Солнца в терагерцевом диапазоне. Исследования позволят заглянуть в ранее недоступные для наблюдений слои атмосферы звезды. Это важно для прогноза вспышек и корональных выбросов массы, которые определяют космическую погоду.
— Прибор автоматически включается и работает непрерывно. Его оптика выполняет интегральные измерения всего солнечного диска. При этом ключевое значение имеет изменение сигнала относительно спокойного Солнца. Благодаря этому данные можно корректировать с учетом фонового уровня излучения, что позволяет надежно фиксировать вспышки и активные события, — рассказала «Известиям» куратор эксперимента, главный специалист по системному проектированию РКК «Энергия» Ольга Криволапова.
По ее словам, разработка аппаратуры велась более десяти лет. Сам эксперимент рассчитан на два-три года и прежде всего направлен на проверку гипотез о солнечных вспышках в терагерцевом диапазоне. Полученные данные позволят глубже изучить процессы, происходящие на Солнце, а в перспективе могут лечь в основу систем регулярного мониторинга солнечной активности.
— Одна из задач в физике Солнца — понять, как развиваются активные процессы в солнечной атмосфере. Основной принцип таких исследований — чем выше частота, тем глубже можно «заглянуть» внутрь звезды. Однако на Земле высокочастотные диапазоны поглощаются атмосферным водяным паром. Пути решения проблемы — размещение приборов на орбите (как «Солнце-Терагерц») либо на на нашей планете, где более сухой воздух. Район пика Хулугайша в Бурятии — одна из площадок, где идеальный астроклимат для терагерцовых измерений. Здесь много лет функционирует станция космических лучей, — уточнил заместитель директора по научно-исследовательской работе Института солнечно-земной физики СО РАН Юрий Ясюкевич.
Он добавил, что проект «Солнце-Терагерц», как отметил эксперт, может быть дополнен данными наземной научной инфраструктуры. Речь, в частности, идет о Сибирском радиогелиографе — установке класса мегасайенс Национального гелиогеофизического комплекса РАН, а также о радиотелескопе РАТАН-600, расположенном на Кавказе. Сопоставление данных с различных инструментов позволит восстановить трехмерную структуру процессов в солнечной атмосфере — от нижних слоев до верхних. Это, в свою очередь, создаст основу для разработки более надежных индикаторов и прогнозирования солнечных вспышек.
В космосе вырастят кристаллы для микроэлектроники
Следующей задачей выхода, рассказали в «Роскосмосе», станет работа по продолжению эксперимента «Экран-М». Он направлен на выращивание в космосе полупроводников на основе арсенида галлия — материала, необходимого для создания солнечных батарей, лазерных установок и светодиодов. Оборудование для проекта разработано в Институте физики полупроводников имени А.В. Ржанова СО РАН по заказу РКК «Энергия».
Эксперимент призван использовать преимущества космического вакуума. На данный момент это единственная в мире подобная исследовательская программа. В ходе эксперимента ученые хотят подтвердить возможность производства полупроводников в космосе для дальнейшего тиражирования этой работы.
— Новые данные о пилотируемой космонавтике говорят о том, что создание в космосе чистых полупроводниковых пленок методом молекулярно-лучевой эпитаксии — перспективное и в будущем коммерчески востребованное направление. Как инженеры мы видим, что это исключительный проект и для технологии, и для науки, и для развития в дальнейшем производства на орбите, — пояснил заместитель руководителя научно-технического центра РКК «Энергия» Дмитрий Сурин.
На первом этапе проекта будет отработана технология синтеза пленок на орбите. В перспективе, считают специалисты, эксперимент должен быть продолжен на новой Российской орбитальной станции (РОС).
Микробы помогут совершать межпланетные перелеты
Также в рамках сеанса внекорабельной деятельности космонавтам предстоит переместиться на малый исследовательский модуль «Поиск», где нужно забрать на станцию контейнер с образцами, которые экспонируются на внешней поверхности МКС в рамках эксперимента «Биориск», сообщили в госкорпорации.
Суть проекта — в изучении вопросов планетарного карантина и планетарной защиты. Кроме того, эксперимент призван дать ответ на то, возможна ли переносимость живых организмов в условиях открытого космоса и может ли подобный перенос представлять угрозу для Земли. Эксперимент продолжается более 20 лет. В рамках исследований на внешней поверхности станции размещались контейнеры с различными биологическими объектами. В результате ученые получили значительный массив данных об организмах, способных выживать в условиях открытого космического пространства.
— Основная задача — исследование пределов выживания широкого спектра организмов в условиях космического пространства, а также изучение изменений, которые происходят у разных видов на физиолого-биохимическом и молекулярно-генетическом уровнях. Ответы на эти вопросы помогут умножить наши знания о возможности распространения жизни в Солнечной системе, — отметил ведущий научный сотрудник лаборатории микробиологии среды обитания и противомикробной защиты Института медико-биологических проблем РАН Сергей Харин.
Всего на МКС, по словам специалиста, было размещено три контейнера «Биориск». Сейчас специалисты на Земле изучают объекты из второго. Экспонирование образцов продолжалось два года и восемь месяцев. Как отмечается, большинство микроорганизмов, грибов, лишайников и семян выжили, при этом их жизнеспособность практически не отличалась от земных контрольных образцов.
Наиболее устойчивыми, как отметил Сергей Харин, оказались бактерии, ранее обитавшие непосредственно на борту МКС. Ученые уделяют особое внимание их способности восстанавливать разрывы ДНК, что имеет важное значение для разработки механизмов длительного выживания в космических условиях. В настоящее время завершается экспонирование образцов из последнего контейнера, причем этот этап стал самым продолжительным — четыре года и восемь месяцев.