Научная значимость, новизна и актуальность нового радиоспектрополяриметра в Европейской части России.
Анализ микроволнового радиоизлучения является мощнейшим инструментом диагностики тепловой плазмы спокойного и активного Солнца, а также нетепловых процессов, происходящих во время солнечных вспышек. Большим преимуществом наблюдений микроволнового радиоизлучения является его чувствительность к магнитному полю в источнике, благодаря которой возможна его диагностика в активных областях Солнца. Наблюдения в микроволновом диапозоне представляют большую ценность в рамках комплексных многоволоновых исследований Солнца.
На сегодняшний день в мире наблюдается ренессанс радиоастрономии Солнца. Появляются и развиваются новые сложные многочастотные изображающие радиотелескопы: ALMA, EOVSA (США), MUSER (Китай), СРГ (Россия). Планируется масштабный проект SKA (Австралия). Наряду с данными сложными инструментами, которые будут работать (некоторые только по заявкам) в своей временной зоне, необходимо вводить в строй новое поколение небольших микроволновых радиоспектрополяриметров для синоптических наблюдения Солнца как звезды. При этом, желательно, чтобы мониторинг Солнца был круглосуточным. Стоит отметить, что под новым поколением подразумевается в первую очередь многочастотность, поскольку ранее NoRP и RSTN давали наблюдения только на нескольких частотах. Несмотря на отстутствие пространственного разрешения, многочастотные наблюдения микроволнового излучения Солнца как звезды чрезвычайно ценны в качестве дополнения к наблюдениям в других диапазонах ЭМ спектра. Дело в том, что современные программные комплексы позволяют производить точное моделлирование радиоизлучения исходя из различных предположений о пространственном распределении тепловой плазмы, магнитного поля и нетепловых электронов. Поэтому можно косвенно судить о пространственной структуре радиоисточников.
Новизна
Новизна и актуальность нового микроволнового спектрополяриметра в Европейской части России как для нужд отечественной, так и мировой науки определяется следующими фактами:
- Во-первых, на сегодняшний день не производится многочастотных микроволновых наблюдений Солнца с высоким временным разрешением (даже без пространственного разрешения) в широком диапазоне часовых поясов, соответствующих Европейской части России и Европы. Можно утверждать, что имеется «временная дыра» в микроволновых данных. Введение в строй нового инструмента в Европейской части России позволит закрыть «временную дыру». Новые данные будут широко востребованы как отечественным, так и мировым научным сообществом, учитывая динамичное развитие радиоастрономии Солнца.
- В условиях упадка рентгеновской солнечной астрономии (нет инструментов нового поколения), которая являлась главным источником информации о высокоэнергетических процессах в солнечных вспышках, необходимы альтернативные дешевые методы диагностики процессов энерговыделения солнечных вспышек. Такой альтернативой является микроволновая спектрополяриметрия с помощью наземных инструментов. Даже без пространственного разрешения, спектральная диагностика микроволнового радиоизлучения позволяет получать важную научную информацию, аналогичную рентгеновской астрономии. При этом дополнительно мы сможем судить о магнитном поле, чего не дают наблюдения рентгеновских спектров.
- В результате введения в строй нового микроволнового спектрополяриметра, впервые в России будут заложены основы радиоастрономической службы Солнца, учитывая аналогичный спектрополяриметр и сибирский радиогелиограф (СРГ) в ИСЗФ СО РАН, а также РАТАН-600 в САО РАН. Вместе с данными радио обсерваториями будет осуществляться непрерывный многочастотный мониторинг спокойного и активного Солнца c территории России на протяжении более половины суток.
- Благодаря подробным микроволновым спектрам с высоким временным разрешением, диагностика энерговыделения солнечных вспышек выйдет на более продвинутый уровень, что позволит получать новую научную информацию о физике солнечных вспышек, а также развивать новые методы прогноза солнечной активности.
Основные фундаментальные научные задачи для нового радиоспектрополяриметра:
Новизна и актуальность нового микроволнового спектрополяриметра в Европейской части России как для нужд отечественной, так и мировой науки определяется следующими фактами:
- Диагностика тепловых и нетепловых процессов во время энерговыделения солнечных вспышек:
- Исследование процессов ускорения и кинетики электронов, а также нагрева плазмы до высоких температур во время солнечных вспышек.
- Исследование вспышечной динамики магнитного поля в области локализации ускоренных электронов или горячей плазмы.
- Задачи гелиосейсмологии: исследования квазипероидических процессов во время солнечных вспышек.
- Исследование плазменного радиоизлучения на частотах, соответствующих плотной плазме солнечной короны.
- Исследование корональных выбросов массы по отрицательным радиовсплескам.
- Мониторинг Солнца, в контексте задач Космической погоды:
- Регистрация фоновых потоков теплового радиоизлучения активных областей. В частности, регистрация радиоизлучения на длине волны 10.7 см, которое используется в качестве стандартного индекса для анализа состояния ионосферы.
- Оценка параметров текущей вспышечной активности, а также регистрация корональных выбросов массы, проявляющихся в отрицательных радиовсплесках.
- Разработка новых алгоритмов прогноза вспышечной активности по данным многочастотных наблюдений радиоизлучения всего Солнца и статистических параметров вспышечной активности. Разработка новых алгоритмов прогноза вспышечной активности по данным многоволновых наблюдений с использованием многочастотных наблюдений радиоизлучения всего Солнца.
