Миссия Проба-3 Европейского космического агентства (ЕКА) провела беспрецедентное наблюдение, засняв редкую последовательность из трех солнечных протуберанцев. Явление произошло в течение всего пятичасового окна наблюдения 21 сентября 2025 года, предоставив ценные данные о динамике солнечной атмосферы.
Изображения, сделанные коронографом ASPIICS, были объединены в покадровую анимацию, на которой видны гигантские плазменные структуры, выбрасываемые с края Солнца. Данные, собираемые каждые пять минут, были объединены с изображениями солнечного диска, предоставленными Обсерваторией солнечной динамики НАСА, что позволило получить полное и детальное представление о событии.
Ученые считают этот рекорд важной вехой, поскольку возникновение множественных крупных извержений за такой короткий период времени крайне необычно. Анализ этих наблюдений необходим для углубления знаний о механизмах, которые определяют космическую погоду и ее потенциальное воздействие на Землю.
Технология группового полета Проба-3
Миссия «Проба-3» отличается своим инновационным подходом: в ней используются два космических корабля, которые летят в точном строю, сохраняя расстояние примерно 150 метров друг от друга. Эта уникальная установка позволяет создавать искусственные солнечные затмения в космосе. Один из аппаратов, «Окклюдер», блокирует интенсивный свет, исходящий прямо от солнечного диска, позволяя другому, «Коронографу», получать четкие изображения внутренней короны, области, обычно затемняемой яркостью звезды.
Поддержание этого строя требует точности до миллиметра и контролируется сложной системой датчиков и автономных двигателей, которые постоянно корректируют положение для обеспечения идеального выравнивания. С момента своего запуска в декабре 2024 года миссия Проба-3 провела несколько сеансов наблюдений, которые успешно подтвердили осуществимость и эффективность технологии группового полета, открыв новые горизонты для наблюдения за Солнцем и астрофизики.
Подробности заснятых извержений
Извержения, зарегистрированные 21 сентября 2025 года, проявились в виде солнечных протуберанцев — огромных структур, образованных относительно более холодной плазмой, поддерживаемой сложными силовыми линиями магнитного поля в солнечной атмосфере. В анимации, выпущенной ЕКА, эти структуры изображены в желтоватых тонах, выделяясь на темном фоне космоса. Андрей Жуков, исследователь Королевской обсерватории Бельгии, подчеркнул исключительное качество изображений и удачу в том, что окно наблюдения идеально совпало с периодом интенсивной активности, что позволило четко зафиксировать три последовательных извержения. Внутренняя корона, где происходят эти явления, может достигать температуры до миллиона градусов по Цельсию, а температура протуберанцев составляет около 10 000 градусов. Именно этот замечательный тепловой контраст делает плазменные структуры четко видимыми для датчиков коронографа, раскрывая сложный танец материи и энергии в окрестностях Солнца.
Характеристики солнечных протуберанцев
Солнечные протуберанцы состоят из плотной плазмы, которая долгое время остается подвешенной в атмосфере Солнца, удерживаемой мощными магнитными силами. Эти структуры могут оставаться стабильными в течение нескольких дней или даже недель, образуя гигантские дуги, простирающиеся на сотни тысяч километров.
Однако когда хрупкий магнитный баланс, поддерживающий их, нарушается, стабильность теряется. Эта нестабильность приводит к резкому выбросу материала, содержащегося в протуберанце, который разлетается в различных направлениях в межпланетное пространство.
Часть этой выброшенной плазмы может превратиться в так называемый корональный выброс массы (КВМ), один из основных источников нарушений космической погоды. КВМ движутся с очень высокими скоростями и, если они направлены на Землю, могут взаимодействовать с магнитным полем нашей планеты.
Это взаимодействие может вызвать геомагнитные бури, которые потенциально могут повлиять на спутники связи, системы GPS-навигации и сети распределения электроэнергии. Хотя извержения в сентябре 2025 года не принесли значительного количества материала к Земле, собранные данные имеют решающее значение для улучшения моделей прогнозирования этих событий.
Инновация инструмента ASPIICS
Коронограф ASPIICS (Ассоциации космических аппаратов для поляриметрических и визуализирующих исследований солнечной короны) является научным сердцем миссии Проба-3 и работает распределенно между двумя космическими кораблями. В то время как один космический корабль действует как внешний окклюдерный диск, в другом находится основной телескоп, ответственный за захват изображений.
Эта распределенная архитектура приборов позволяет наблюдать области короны гораздо ближе к Солнцу, чем это было бы возможно с помощью традиционных коронографов, будь то наземных или на одной орбитальной платформе. Точность выравнивания достигает уровня миллиметра, даже если корабли находятся на расстоянии 150 метров.
Помимо изображений, ASPIICS собирает поляриметрические данные, которые раскрывают важную информацию о плотности, температуре и направлении движения корональной плазмы. Эти параметры необходимы для разгадки таких загадок, как происхождение солнечного ветра и ускорение корональных выбросов.
Контекст солнечного цикла 25
Событие, наблюдаемое Пробой-3, происходит в период высокой солнечной активности. 25-й солнечный цикл, начавшийся в 2019 году, достиг пика активности между 2024 и 2025 годами, показав значительный рост количества солнечных пятен, извержений и других энергетических явлений. Прогнозы показывают, что уровень активности останется высоким на протяжении всего 2026 года.
Во время этого солнечного максимума чаще регистрируются высокоэнергетические вспышки, увеличение количества корональных выбросов массы и увеличение частоты геомагнитных бурь умеренной интенсивности. Эта деятельность, которая превзошла первоначальные прогнозы, усиливает важность постоянного мониторинга для прогнозирования и смягчения воздействия на критически важные инфраструктуры на Земле и в космосе.
Важность коронального наблюдения
Внутренняя солнечная корона остается одним из самых загадочных и сложных регионов для научных исследований. Тот факт, что ее температура резко возрастает по мере удаления от видимой поверхности Солнца, фотосферы, является загадкой, которую солнечная физика все еще пытается полностью решить. Такие инструменты, как ASPIICS, способные наблюдать корону с расстояния всего в 1,1 солнечного радиуса от центра звезды, предоставляют важные данные для исследования механизмов передачи энергии, которые вызывают этот аномальный нагрев. Эти наблюдения, ранее зависящие от редких полных солнечных затмений, теперь могут проводиться контролируемым и повторяющимся образом, что стимулирует научные исследования.
Приложения в космическом мониторинге
Подробная информация о солнечной короне, например, полученная с помощью «Пробы-3», жизненно важна для совершенствования систем предупреждения о космической погоде. Агентства по всему миру используют эти данные для разработки более точных прогнозов, которые помогают снизить риски для спутников на орбите, наземных энергетических сетей и пилотируемых космических миссий. Раннее предупреждение позволяет операторам спутников перевести свое оборудование в безопасный режим, а электротехническим компаниям подготовить свои сети к возможным перегрузкам, минимизируя ущерб, причиняемый сильными геомагнитными бурями.