Запущенный в следующем десятилетии, Gateway - лунный аванпост НАСА, где будут жить и работать астронавты Artemis, находясь на орбите Луны, - поможет проводить углубленные научные операции, жизненно необходимые для дальнейшего освоения человечеством дальнего космоса.
Одна из таких миссий под названием Hermes, или Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite, недавно прошла критический анализ миссии, и теперь ученые НАСА перейдут к окончательной доработке проекта миссии.
"Hermes станет важнейшей частью миссии Artemis и целей НАСА по созданию постоянного присутствия на Луне", - сказал Джейми Фейворс, руководитель программы Hermes в НАСА, в пресс-релизе от 30 января.
Построенный Центром космических полетов имени Годдарда НАСА, Hermes является одной из двух мини-метеостанций, которые будут следить за космической погодой с упором на гелиофизику - изучение Солнца. Миссия будет изучать динамические условия, создаваемые Солнцем, такие как выбросы корональной массы (КВМ), которые могут нанести вред как приборам миссии, так и человеческой деятельности.
Станция будет состоять из четырех специализированных приборов, которые будут размещены вместе на одной платформе. Один из них, названный Nemisis, или Noise Eliminating Magnetometer Instrument in a Small Integrated System, будет измерять магнитные поля, окружающие Gateway.
Получение лучшего представления о явлениях космической погоды в ходе этой миссии будет полезно при подготовке к будущим экспедициям с экипажем. С точки зрения освоения человеком космоса, космическая погода - это радиационная обстановка, - говорит Уильям Патерсон, научный сотрудник проекта "Гермес".
Ученые десятилетиями измеряли колебания космической погоды на небольших научных космических аппаратах, но Hermes станет первой системой мониторинга в составе экипажа, собирающей данные за пределами магнитного поля Земли, которое действует как радиационный щит. Это магнитное поле, простирающееся примерно на 60 000 миль в космос, защищает астронавтов и Международную космическую станцию от вредного излучения, извергаемого во время таких явлений, как солнечные вспышки и другие галактические космические лучи.
Но когда Луна вращается вокруг Земли, она то входит, то выходит из магнитохвоста планеты, части поля, которое отражает солнечное излучение. Чтобы добраться туда, Hermes должен будет пролететь через пояс Ван Аллена - большие скопления энергичных заряженных частиц, удерживаемых магнитным полем Земли. На низкой орбите астронавты обычно не подвергаются воздействию этих поясов, но если им придется лететь на большой высоте, эта радиация может оказаться смертельной в течение длительного периода времени.
Gateway проведет четверть своего времени внутри этого защитного щита, предоставляя исследователям редкую возможность изучать и непосредственно измерять солнечное излучение. После запуска "Гермесу" потребуется около года, чтобы занять правильное положение для начала своей миссии, которая, если путешествие пройдет по плану, состоится сразу после пика текущего солнечного цикла.
"Глядя на активность, исходящую от Солнца, это будет действительно хорошее время, чтобы добраться туда и начать выполнять нашу миссию", - говорит Патерсон.
В качестве отдельной полезной нагрузки Gateway будет нести аналог Hermes - ERSA, сокращенно от European Radiation Sensors Array. И Hermes, и ERSA были названы в честь двух сводных братьев богини Артемиды в греческой мифологии.
Хотя измерения Hermes будут использоваться для обеспечения безопасности астронавтов, его данные носят в первую очередь научный характер. С другой стороны, основной фокус ERSA Европейского космического агентства будет направлен на изучение того, как излучение солнечного ветра влияет на астронавтов и их оборудование.
Ежедневные данные, которые передают эти станции, помогут создать более четкое представление о том, как действует космическая погода на всей территории нашей Солнечной системы. Эта информация особенно важна, поскольку люди стремятся создать пригодную для жизни среду на других планетах или вблизи них.
"Мы рассматриваем этот проект как своего рода первопроходец, который поможет создать возможности, необходимые, по нашему мнению, в будущем для поддержки геологоразведки", - говорит Патерсон.
До запланированного на конец 2024 года взлета Hermes предстоит пройти еще долгий путь, что дает достаточно времени для проведения испытаний и внесения изменений. Но Патерсон с нетерпением ждет данных, которые будут собраны.
Поскольку большинство исследований в области гелиофизики обычно проводятся изолированно, Патерсон заинтересован в том, чтобы этот проект расширил знания человечества о том, как уникальная динамика нашей звезды влияет на остальную часть Солнечной системы.
"Я думаю, что мы сможем заниматься действительно большой наукой с помощью Gateway", - говорит он. "Придется учиться, чтобы понять, как обойти некоторые из этих проблем, но мы в этом уверены".