Эксперимент «Дриада» по наблюдению парниковых газов с Международной космической станции обсуждался на научно-практической конференции «Научные исследования и эксперименты на МКС», которая проходила в Институте космических исследований РАН. Основной прибор комплекса научной аппаратуры — эшелле-спектрометр высокого разрешения, который разрабатывается в ИКИ РАН по заказу Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королёва. Об особенностях эксперимента рассказал Александр Трохимовский, главный специалист лаборатории экспериментальной спектроскопии отдела физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН.

Полное название эксперимента — «Измерения спектров поглощения земной атмосферы в ближнем ИК-диапазоне и восстановление концентраций парниковых газов». Давно известно, что парниковый эффект, в котором важную роль играют углекислый газ и метан, постепенно усиливается, разогревая нашу планету. Но локальные вариации этих газов, и распределение по планете их интегрального содержания в столбе воздуха известны не так хорошо. Оба вещества играют важную роль в тепловом балансе и в формировании климата Земли, а на их распределение сильно влияют природные процессы и человеческая деятельность. Для детальных наблюдений необходимо очень высокое спектральное разрешение (больше 20 000) и хорошая зона покрытия.

Спектрометр высокого разрешения (СВР), входящий в комплекс научной аппаратуры ДРИАДА, имеет два инфракрасных канала, в основной диапазон которых (от 1100 до 1680 нм) попадают линии поглощения углекислого газа 1.58 мкм и метана 1,65 мкм. Кроме того, оптическая камера в составе прибора сможет фиксировать состояние облачности для каждого конкретного измерения, что определяет дальнейшую обработку данных. По заявленным характеристикам, спектральное разрешение составит 25000. Второй канал спектрометра выделен для записи полосы поглощения атмосферного кислорода 0,76 мкм, эти данные будут использованы в качестве эталона для определения эффективной воздушной массы.

Прибор будет установлен в открытом космосе на внешней стороне МКС на двухосную платформу наведения. Два основных режима работы: наблюдения в надир (то есть вниз), и измерения излучения от яркого солнечного блика. Результатами обработки будут интегральные концентрации газов, карты по широтам и долготам и массивы откалиброванных спектров.

Прямой предшественник «Дриады» — эксперимент РУСАЛКА проводился на МКС в 2009-2012 годах. В результате была отработана методика регистрации и обработки подобных спектров ближнего ИК-диапазона. Однако в эксперименте «РУСАЛКА» съёмка проводилась вручную космонавтами, сеансы наблюдений приходилось вписывать в их напряженный график работы и статистика была недостаточной. «Дриада» будет работать в автоматическом режиме. Срок работы нового комплекса рассчитывается на три года регулярных измерений. Сейчас, по словам Александра Трохимовского, проект находится на этапе разработки технической документации для макетов и летной аппаратуры.

После доклада прозвучал актуальный вопрос о дате начала эксперимента. Предварительно аппаратура планировалась к установке в 2017 году, но, вполне возможно, начало так называемых «летных испытаний» перенесется на 2018 год.

В рамках конференции обсуждаются и другие миссии из программы прошлого, настоящего и будущего на борту Международной Космической станции. Причем не только на российском сегменте — приглашенные гости из НАСА и ЕКА рассказывали о своих проектах, делились опытом и составляли дальнейшие планы. По оптимистичным прогнозам, МКС будет летать как минимум до 2024 года, поэтому ученые хотят по максимуму использовать все её возможности для развития науки и технологий.

- Д.Б.

***

Вторая Международная научно-практическая конференция «Научные исследования и эксперименты на МКС» проходила 9–11 апреля 2015 года в ИКИ РАН. Организаторы — Федеральное космическое агентство и Российская академия наук. Конференция посвящена результатам научных исследований и экспериментов, проводимых на МКС и приурочена ко Дню космонавтики. Всего в программу вошло более 100 устных и около 20 стендовых докладов. Конференции сопровождала выставка «Наука на МКС», в которой участвовали крупнейшие предприятия и организации ракетно-космической промышленности, институты РАН, ведущие вузы страны.

Спектрометр высокого разрешения (модель)

Блок управления и сбора данных

Монтаж блоков на внешней стороне МКС