STORIE изучит кольцевой ток: уникальный эксперимент НАСА на борту МКС

Руслан Пономарев04.05.2026

0 482 3 минут(ы) на чтение

На этом снимке показан прибор НАСА STORIE (Storm Time O+ Ring current Imaging Evolution),

Исследователи из NASA под руководством Алекса Глосера в Центре космических полетов имени Годдарда готовятся к запуску миссии STORIE, которая впервые позволит получить детальное изображение кольцевого тока — пончикообразного роя заряженных частиц вокруг Земли. Результаты будут опубликованы в рамках отчета о 34-й коммерческой миссии SpaceX по снабжению Международной космической станции для NASA, а также в последующих научных работах по программе космических испытаний STP-H11.

Магнитное поле Земли работает как мощная ловушка, притягивая и удерживая электрически заряженные частицы из космоса вблизи нашей планеты. Эти частицы формируют невидимое кольцо в форме пончика, которое называется кольцевым током (англ. ring current). Этот замкнутый рой играет ключевую роль в реакции Земли на изменения космической погоды, способной влиять на спутники, электросети и здоровье людей. Несмотря на важность кольцевого тока, ученым до сих пор мало известно о его структуре, составе и динамике.

NASA готовится к запуску миссии STORIE (Storm Time O+ Ring current Imaging Evolution), запланированной на май в рамках 34-й коммерческой миссии SpaceX по снабжению Международной космической станции. Миссия реализуется по программе космических испытаний «Хьюстон-11» (STP-H11) в партнерстве Космических сил США и NASA. После роботизированной установки на внешней поверхности станции, ожидаемой через несколько дней после прибытия, прибор STORIE начнет наблюдение за кольцевым током.

В отличие от радиационных поясов Ван Аллена, которые содержат более энергичные частицы, кольцевой ток состоит из частиц с более низкой энергией и гораздо резче меняет размер, форму и интенсивность во время солнечных бурь. Внутри кольцевого тока положительно и отрицательно заряженные частицы движутся в противоположных направлениях, создавая электрические токи. Изменения в этом токе могут вызывать магнитные флуктуации и индуцированные токи на Земле, что потенциально влияет на линии электропередач и другие коммуникации. Кроме того, кольцевой ток способен накапливать заряд на поверхности околоземных спутников, приводя к сбоям, а его энергия может передаваться в верхние слои атмосферы, вызывая их нагрев и увеличение сопротивления воздуха, что ускоряет сход аппаратов с орбиты.

Прямое наблюдение кольцевого тока невозможно, поскольку частицы невидимы. Как объяснил Алекс Глосер, главный исследователь проекта STORIE, их нельзя просто сфотографировать обычной камерой. Вместо этого STORIE будет сканировать свечение энергетически нейтральных атомов (ЭНА), которые образуются, когда захваченные заряженные частицы вырываются наружу, забирая электрон из внешней атмосферы Земли — экзосферы. Глосер пояснил, что как только заряженные частицы становятся нейтральными, они перестают ощущать магнитное поле Земли и могут разлететься в любом направлении, больше не находясь в ловушке.

Измеряя скорость и направление электромагнитных аномалий, STORIE поможет выяснить происхождение частиц кольцевого тока: поступают ли они от Солнца с солнечным ветром или приходят с самой Земли. Прибор специально настроен на поиск положительно заряженных атомов кислорода (O+). Глосер подчеркнул, что присутствие кислорода однозначно указывает на земное происхождение, так как из солнечного ветра кислорода поступает крайне мало. Если STORIE обнаружит много атомов кислорода, ученые поймут, что кольцевой ток в основном питается за счет атмосферы Земли.

Смотрите также по теме:

Ученые также хотят определить, накапливается ли популяция заряженных частиц быстрыми импульсами или медленно и постепенно. Глосер сравнил этот процесс с наполнением озера: происходит ли это за счет постоянного потока водопада или множества отдельных дождевых капель. Предыдущие миссии, такие как IMAGE и TWINS, наблюдали кольцевой ток целиком, но ультрафиолетовый свет, отражаемый Землей, мешал видимости, особенно вблизи экватора. Миссия STORIE, напротив, увидит Землю позади себя, что позволит наблюдать изолированные скопления частиц у экватора, недоступные другим аппаратам. Хотя за один раз прибор увидит только один срез кольца, по мере вращения станции вокруг Земли каждые 90 минут сформируется полная картина.

За шесть месяцев работы STORIE отследит эволюцию кольцевого тока в периоды солнечных бурь и затишья, предоставив данные, которые позволят лучше понять реакцию Земли на солнечные вспышки. Это улучшит прогнозы космической погоды и поможет смягчить ее воздействие на критически важные технологии, от которых зависит человечество.