Юрий Зайцев, эксперт Института космических исследований РАН.
На второй квартал текущего года запланирован запуск нового российского космического аппарата дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) "Ресурс-ДК" № 1 - первого после многолетнего перерыва спутника для мониторинга окружающей среды. Космический аппарат создан в самарском ракетном центре «Прогресс».
Из-за низкого уровня финансирования работ по ДЗЗ, выполнявшихся в соответствии с Федеральной космической программой 2001-2005 гг., допущенных системных просчетов и архаичных конструкторских решений к настоящему времени фактически прекратила существование группировка отечественных спутников этого направления исследований. Сегодня на орбите функционирует в ограниченном объеме лишь "Метеор-3М" и запущенный летом прошлого года экспериментальный "Монитор", который пока находится в стадии летно-конструкторских испытаний.
По планам Роскосмоса, к 2010 г. группировка спутников ДЗЗ будет состоять из 21 ап-парата. В их числе 5 метеорологических спутников и 16 детального наблюдения в видимом, инфракрасном и СВЧ-диапазонах спектра. Предусматривается три источника их финансирования: государственное, инновационные технологии и международный рынок космических технологий и услуг.
За счет государственных заказов будет финансироваться рынок производства техни-ческих средств получения изображений местности с разрешением 0,6-2 м, прежде всего, из-за высокой стоимости этих услуг. Весьма перспективной с коммерческой точки зрения представляется "ниша" продукции ДЗЗ с средним и выше среднего разрешением. Это, в частности, подтверждается опытом эксплуатации в 90-х годах КА "Ресурс-О" и "Метеор-М". Использование для ДЗЗ малых космических аппаратов типа российских "Монитор" и "Кондор" обеспечит доступ к данным наблюдений развивающимся странам.
Во многом конструктивное совершенство, надежность, ресурс и стоимость техниче-ских средств для космического мониторинга Земли будет определяться степенью их унифи-кации, что представляется существенной составляющей механизма реализации программы ДЗЗ в 2006-2015 гг.
Особенностью планируемых к запуску космических аппаратов ДЗЗ является помимо реализации основной целевой программы, установка на их борту дополнительных полезных нагрузок. Так на "Ресурсе-ДК1" будет работать в рамках международного проекта "РИМ-Памела" (РИМ - российско-итальянская миссия, плюс прецизионный (сверхточный) магнит-ный спектрометр "Памела"). Научные задачи проекта, в котором участвуют также ученые Германии, Швеции и США, связаны с решением фундаментальных проблем космологии - физического учения о Вселенной, ее происхождении и эволюции.
По словам научного руководителя проекта с российской стороны профессора Москов-ского инженерно-физического института (МИФИ) Аркадия Гальпера, это такие проблемы, как “природа темной материи, генерация и распространение галактических космических лучей, процессы на Солнце и солнечные космические лучи, частицы высоких энергий в земной магнитосфере”.
Автономные испытания летного образца прибора, проводились в Римском универси-тете Тор Варгата под руководством научного руководителя проекта с итальянской стороны профессора Пикоццы Пьердоржжио. Затем спектрометр был отправлен (в апреле 2005 г.) в Россию и установлен в специальном герметическом контейнере на “Ресурсе-ДК1”.
Обычно комплексные испытания космического аппарата с полным составом научной и служебной аппаратуры занимают около полугода. Соответственно запуск спутника должен был состояться в IV квартала 2005 г. Но испытания затянулись и старт был перенесен на II квартал 2006 г. На орбиту “Ресурс-ДК1” выведет ракета-носитель “Союз”. Ожидается, что время активной работы спутника на орбите высотой от 360 до 690 км составит, как минимум, три года.
Во время измерений чувствительной осью “Памела” будет направлена в зенит, в от-личие от основной целевой аппаратуры спутника, ориентированной на Землю. Такое поло-жение “Памелы” обеспечит возможность непрерывных наблюдений космического излучения в течение всего времени функционирования спутника на орбите.
За три года непрерывных наблюдений предполагается зарегистрировать 10 тысяч ан-типротонов (элементарных частиц, имеющих те же физические характеристики, что и их “двойники” протоны, отличающиеся от антипротонов только знаком электрического заряда) и 100 тысяч позитронов - античастиц по отношению к электрону. Участники проекта пола-гают, что этого будет достаточно для выделения эффекта от аннигиляции - превращения час-тицы и античастицы при столкновении в другие очень массивные и слабовзаимодействую-щие частицы, так называемые “вимпы” (WIMP - weak interaction massive particle), которые, по мнению ученых, и образуют темную материю во Вселенной. Более того, в ходе экспери-мента, возможно, удастся определить и их массу.
Поскольку одного только магнитного анализа недостаточно для выделения античас-тиц (электроны могут имитировать антипротоны: и те, и другие частицы имеют отрицатель-ный заряд; а протоны - имитировать позитроны), в состав “Памелы” включен ряд дополни-тельных приборов и детекторных систем (часть из которых разработана российскими уче-ными), обеспечивающих надежное выделение античастиц и определение их энергий.
До настоящего времени экспериментальные данные о потоках высокоэнергичных ан-типротонов и позитронов в космических лучах были получены с помощью приборов, уста-навливаемых на высотных аэростатах, что из-за влияния атмосферы не обеспечивало тре-буемой точности измерений. Проект “РИМ-Памела” может стать, таким образом, первым в мире реализованным экспериментом по определению скрытой массы во Вселенной космиче-скими средствами.
Наличие темного вещества во Вселенной ни у кого и раньше не вызывало сомнений. Установлено также, что есть целые области, заполненные невидимым веществом. Для на-блюдателя с Земли оно проявляет себя как линза, которая фокусирует электромагнитное из-лучение (отклоняя его в гравитационном поле) отдаленного космического объекта, если на-блюдатель - невидимое вещество (линза) - наблюдаемый объект находятся на одной линии.
“Однако всегда стоял вопрос, - подчеркивает Гальпер, - какую часть от массы види-мой части Вселенной, которую наблюдают астрономы, составляет масса невидимого вещест-ва? Это очень важный вопрос, так как, если полная плотность вещества во Вселенной, опре-деляемая его видимой и невидимой частями, меньше некоторой критической плотности, то Вселенная будет расширяться бесконечно. Если больше, - то через какое-то время она нач-нет сжиматься. Если же равна критической, - то, по-видимому, Вселенная будет и дальше расширяться, но с уменьшающейся скоростью”.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции
