Российские учёные подготовили обновлённую концепцию исследовательского комплекса «АРКА-М» для изучения физики Солнца. Помимо космической обсерватории, проект будет включать наземный длинноволновый радиотелескоп. Такой наземно-космический комплекс позволит следить за возмущениями солнечного ветра и уточнять прогноз времени их прихода к Земле.
Статья с описанием концепции опубликована в «Астрономическом журнале» (№ 8, 2026). В подготовке публикации приняли участие научные сотрудники Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова, Института солнечно-земной физики СО РАН, Института прикладной геофизики им. академика Е.К. Фёдорова, Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» и Московского физико-технического института.
Общий вид бортового комплекса научной аппаратуры на космической платформе, эскиз 2017 года (слева). Комплекс телескопов экстремального ультрафиолетового диапазона (справа)
Космическую обсерваторию планируют вывести на орбиту в окрестности точки Лагранжа L1 системы Солнце-Земля, примерно в 1,5 млн км от Земли в направлении Солнца. Такое расположение позволит вести непрерывные наблюдения Солнца без регулярных заходов космического аппарата в тень Земли.
Ключевыми инструментами обсерватории будут два двухзеркальных телескопа высокого разрешения. С их помощью будут изучать Солнце в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне электромагнитного спектра. Этот диапазон невидим для человеческого глаза, но позволяет наблюдать процессы в короне и переходном слое солнечной атмосферы. Проект предусматривает масштаб изображения около 0,1 угловой секунды на пиксель в наиболее детальном режиме. Фактическое разрешение будет зависеть от качества оптики, детекторов и стабилизации изображения.
На борту аппарата также будет размещён патрульный телескоп. Он необходим для постоянного обзора всего солнечного диска, обнаружения и локализации солнечных вспышек. Его данные будет использовать система целеуказания для выбора участков, которые предстоит изучить основным телескопам. В состав научной аппаратуры войдёт коронограф широкого поля зрения. Он позволит отслеживать движение корональных выбросов массы на расстояниях до 20 радиусов Солнца от его центра.
Бортовой солнечный терагерцовый спектрометр позволит измерять излучение спокойного Солнца и солнечных вспышек и исследовать процессы энерговыделения и ускорения частиц. В текущем составе аппаратуры предусмотрен также прибор ГРИСП для регистрации рентгеновского и гамма-излучения, а также солнечных протонов. Радиоспектрометр будет вести мониторинг солнечных радиовсплесков. На отделяемом автономном модуле разместят приборный комплекс «СОВЕТ» для измерения параметров солнечного ветра, межпланетного магнитного поля и энергичных частиц. После отделения от аппарата на целевой орбите эти приборы будут проводить локальные измерения в окрестности L1 для уточнения прогноза космической погоды.
Наземный длинноволновый радиотелескоп будет регистрировать межпланетные мерцания внегалактических радиоисточников. Они возникают, когда радиоволны от далёких источников проходят через неоднородности в солнечном ветре. Подобные наблюдения позволят отслеживать движение корональных выбросов массы, облаков плазмы, которые Солнце выбрасывает в межпланетное пространство. При взаимодействии с магнитным полем Земли эти выбросы могут вызывать магнитные бури.
В современной концепции проект «АРКА-М» объединит наблюдения космической обсерватории и длинноволнового радиотелескопа, чтобы отслеживать движение корональных выбросов массы от Солнца к Земле и оценивать их скорость. Существующие методы прогноза имеют точность оценки прихода возмущений порядка 10-15 часов. По оценке авторов, совместные наземно-космические наблюдения могут сократить её до 3-4 часов. Прогноз предполагается давать обычно за один-два дня до прихода возмущений.
Измерения в окрестности L1 позволят уточнять параметры солнечного ветра примерно за 30-60 минут до его прихода к магнитосфере Земли. Это время зависит от скорости потока. В сочетании с наблюдениями Солнца и наземными радионаблюдениями такие данные помогут заблаговременно предупреждать об опасных событиях и выбирать меры защиты спутников, систем связи и навигации. Измерения энергичных частиц будут использоваться для оценки радиационной обстановки в околоземном пространстве с целью обеспечения безопасности космонавтов.
Реализация проекта «АРКА-М» вернёт России технологический суверенитет в области изучении Солнца и получения данных о солнечной активности и космической погоде. Сейчас 90 % таких данных приходит из зарубежных источников, отметили исследователи.
Проект «АРКА-М» реализуется в рамках федерального проекта «Космическая наука». Головная научная организация по созданию комплекса научной аппаратуры — Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук.
