ИСТИНА

Целью проекта является разработка обобщенной модели магнитосфер планет, обладающих собственным магнитным полем, настройка параметров этой модели для планет Солнечной системы и разработка системы интернет доступа к моделям магнитосфер планет для осуществления фундаментальных исследований и планирования полётов космических аппаратов к планетам. В рамках проекта, в кооперации с европейскими партнерами, на основании моделей будет создана информационная система для анализа и прогноза космической погоды в окрестности Меркурия, Земли, Юпитера и Сатурна.

Главной задачей проекта является проведение научных исследований физических процессов в магнитосферах планет Солнечной системы. Это позволит осуществить разработку обобщенной модели магнитосферы, которая будет применима к планетам, обладающим собственным магнитным полем: Меркурию, Земле, Юпитеру, Сатурну, Урану, Нептуну. При реализации моделей магнитосфер планет-гигантов будет учтён эффект формирования плазменного экваториального токового диска. Для быстро вращающейся планеты со значительным дипольным полем этот процесс может существенно влиять на размер магнитосферы. На основе данных космических экспериментов, в которые вовлечены европейские партнеры: Cassini, Messenger, Juno, а в недалеком будущем Bepi Colombo, JUICE, будет осуществлена калибровка модели. На базе разработанных моделей в ходе прикладных научных исследований, выполняемых в кооперации с европейскими партнерами, будет создана информационная среда для анализа и прогноза физических условий (космической погоды) в окрестности Меркурия, Земли, Юпитера и Сатурна, что обуславливает актуальность предлагаемых исследований.

На настоящий момент не существует всеобъемлющей теоретической либо полуэмпирической модели магнитосферы планеты, обладающей собственным магнитным полем. Все существующие модели относятся по отдельности к каждой планете и являются эмпирическими. Исследование планетарных магнитосфер средствами численного моделирования требует разработки эффективной и хорошо организованной модели, способной выполнить сравнительное исследование разных физических эффектов и процессов, которые определяют образование и формирование магнитосферы. Создание самосогласованной обобщенной теоретической модели с задаваемыми входными условиями позволит упростить множество расчётов и сделать значительный шаг в исследовании планетарных магнитосфер. Разработка сервиса интернет- доступа к этой модели в применении к различным планетам облегчит проведение научных исследований учёными университетов-партнёров программы и, в целом, всеми исследователями планет Солнечной системы. Средства наблюдений за физическими условиями на планетах Солнечной системы и интерпретации таких данных всё ещё требуют дальнейшей разработки и улучшений, в то время как количество космических миссий неуклонно растёт. Предсказание космической погоды с учетом данных измерений космических миссий, в которые вовлечены европейские партнеры, и онлайн наблюдения за критическими параметрами межпланетной и околопланетной среды помогут учёным и инженерам быстро реагировать на изменения и проводить различные наблюдения, которые помогут учёным понять физику процессов, происходящих в околопланетном пространстве, а для инженеров это возможность уберечь космический аппарат от возможных сбоев и повреждений.

1. Будет разработан научно-технический задел в области создания моделей магнитосфер планет с учетом магнитного поля магнитодиска, который может сформироваться под воздействием следующих механизмов: а) теплового расширения вытекающей планетарной плазмы, нагретой звездной радиацией; б) центробежного ускорения плазмы вращающимся магнитным полем в области коротации с последующим сбросом материала за Альфвеновской границей. 2. Будут разработаны эффективные методы хранения, обработки и визуализации экспериментальной информации, получаемой в ходе космических миссий Cassini, Messenger, Juno, Bepi Colombo (с 2024 г.), Juice (с 2030 г.). 3. Будет разработан научно-технический задел в области создания программного обеспечения для описания магнитосферы планеты и меняющихся условий в межпланетном и околопланетном пространстве (космической погоды). 4. Будет создан интернет-сервис по прогнозу космической погоды и событий, связанных с выбросами солнечной плазмы, для планет Солнечной системы. Он будет включать оповещения научного сообщества о наиболее критичных для космических аппаратов событиях. Также данный сервис поможет изучить параметры распространения Солнечного ветра в межпланетном пространстве. 5. Будут расширены возможности надежного прогнозирования космической погоды для Земли на основании проверки надежности предсказаний модели для изменений космической погоды на других планетах.