Ученые ИСЗФ СО РАН создали самый компактный в мире космический телескоп для наблюдения за Солнцем

Ученые Института солнечно-земной физики СО РАН в партнерстве с Институтом космических исследований РАН, Новосибирским государственным университетом и Институтом физики микроструктур РАН создали компактный космический телескоп для наблюдения за Солнцем с аппарата типа кубсат. Телескоп под названием СОЛ размещен на наноспутнике НОРБИ-2 и выведен в космос 27 июня 2023 года с космодрома Восточный вместе со спутником Метеор № 2-3.

Разработка прибора велась около двух лет в лаборатории солнечной физики и гелиофизического приборостроения, организованной в рамках научного соглашения между ИСЗФ СО РАН и ИКИ РАН для создания новых образцов космической техники и проведения передовых научных исследований в области гелиофизики (сайт лаборатории – https://xras.ru/). Руководитель работ – доктор физико-математических наук Сергей Кузин (ИСЗФ), научный руководитель проекта – доктор физико-математических наук, профессор РАН Сергей Богачев (ИКИ РАН). Научная программа исследований также поддержана Российским научным фондом в рамках мероприятий по поддержке проведения исследований научными лабораториями мирового уровня (проект № 23-72-30002). Запуск аппарата осуществлен в рамках программы «Универсат» ГК Роскосмос.

Космические телескопы, в отличие от наземной техники, могут получать изображения Солнца в дополнительных диапазонах, недоступных с поверхности Земли. Одним из наиболее значимых является жесткое УФ излучение Солнца с длинами волн около 10-30 нм. Именно в этом диапазоне лежит основное собственное излучение короны Солнца, а также излучение плазмы солнечных вспышек с температурой от 1 до нескольких миллионов градусов. Так как традиционные оптические элементы (линзы и металлические зеркала) не могут собирать и фокусировать излучение с такими короткими длинами волн, телескопы используют специальные зеркала с многослойным металлическим покрытием, способным отражать излучение соответствующего диапазона (так называемая изображающая многослойная рентгеновская оптика). Комплект оптики для прибора был создан в Институте физики микроструктур РАН. Специалисты ИСЗФ специально для проекта создали компактный детектор на основе технологии КМОП (CMOS), способный прямо регистрировать коротковолновые изображения Солнца без дополнительного преобразования излучения. 

Одним из наиболее критичных элементов для работы прибора является тонкопленочный фильтр, предназначенный для блокировки видимого излучения Солнца и имеющий толщину менее 1 микрона при поперечном размере около 80 мм. В приборе установлено два таких элемента. Для успешной работы прибора оба они должны выдержать нагрузки при старте и выводе аппарата на орбиту.

Основной научной задачей прибора является получение экспериментальных данных по структуре короны Солнца и активным процессам в короне, главные из которых – солнечные вспышки. Так как в космосе сейчас нет других солнечных телескопов РФ, прибор, в случае успешного начала работы, станет первым за многие годы собственным космическим средством получения изображений Солнца в нашей стране. Существенное значение для развития направления будут иметь также результаты отработки критических узлов научной аппаратуры в условиях реального космического полета.

Космический аппарат НОРБИ-2 с телескопом СОЛ уже вышел на заданную орбиту. Следующий этап – подключение и проверка научной аппаратуры. Предварительно первые результаты о штатном или нештатном состоянии инструмента после вывода на орбиту должны быть получены не позднее середины июля.