Фундаментальные исследования

Получаемые из космоса фундаментальные данные чрезвычайно важны для понимания глубинных космических процессов и их влияния на Землю. Возможность внеатмосферных наблюдений чрезвычайно важна для астрономических исследований. Земная атмосфера, состоящая из азота, кислорода и других газов, сильно поглощает излучение звезд, и наземные телескопы могут наблюдать его в узких спектральных окнах прозрачности. Между тем звезды излучают в очень широком электромагнитном диапазоне. Излучение горячих звезд имеет максимум в ультрафиолетовой области спектра, а в видимой области находится лишь его ничтожная часть. Понимание многих процессов возбуждения атомов в звездах и туманностях было часто гипотетическим из-за отсутствия данных об излучении звезд в этом диапазоне, получаемых только в результате космических наблюдений.

Магнитное поле является одной из важных характеристик планет. Его взаимодействие с потоком заряженных частиц, летящих от Солнца, приводит к появлению таких природных явлений, как полярное сияние, магнитные бури. Поэтому исследование магнитного поля как с практической, так и с чисто научной точки зрения является весьма актуальным. Полученные данные позволяют моделировать магнитогидродинамические процессы при таких явлениях в ионосфере, как магнитные бури.

Полеты космических аппаратов к телам Солнечной системы обусловили мощный прорыв в развитии исследований. Раньше планеты изучали только астрономы, теперь в этом активно участвуют также геологи, геохимики, геофизики и специалисты из многих иных областей. Формируется новый комплекс наук, включающий в себя физику планетных недр, геологию и геохимию Солнечной системы, физику и химию планетных атмосфер, физику магнитосфер и комет, космогонию, астробиологию. Он смыкается с комплексом наук о Земле и планетной астрономией, а также с такими, казалось бы, далекими областями, как теории звездообразования и происхождения жизни.

Формулируя основные цели исследований планет и малых тел Солнечной системы, обычно выделяют три глобальные проблемы:

• Современное состояние и предшествующая ему эволюция тел Солнечной системы,возможность прогнозирования их эволюции на будущие эпохи. Особый интерес с этой точки зрения представляют две планеты,наиболее похожие на Землю, — Венера и Марс.
• Происхождение и ранние стадии эволюции Солнечной системы. Наиболее ценные новые данные ожидается получить в результате изучения Луны и малых тел Солнечной системы — астероидов, комет, малых спутников. Однако изучение больших планет (в том числе гигантов) тоже может внести существенный вклад в получение важных сведений.
• Происхождение жизни. По мнению ученых, единственным местом в Солнечной системе, где к настоящему времени есть надежда найти следы внеземной жизни или признаки ее существования в далеком прошлом, является планета Марс.

В нашей стране последней проблеме в области космических исследований всегда уделялось большое внимание, было получено немало результатов, заслуживших мировое признание. Космические лучи, являясь потоком атомных ядер разных элементов буквальном смысле слова привносят на Землю «кусочки вещества» разных физических объектов галактического и внегалактического происхождения. Физика космических лучей — фундаментальная наука, породившая ряд новых направлений исследований. Их области по мере развития работ в космосе расширяются. Так, благодаря открытиям, сделанным при изучении взаимодействия космических лучей с атомными ядрами вещества, возникл а физика частиц высоких энергий. Теперь это самостоятельная область науки. С появлением КА исследование космических лучей породило физику околоземного космического пространства, тесно связанную с геофизикой и физикой магнитосферы. Результатом непрерывной регистрации космических лучей было открытие их генерации на Солнце во время вспышек. Изучение этого явления с помощью КА, а также исследование процессов распространения солнечных лучей в межпланетном пространстве стали составными частями физики Солнца и солнечно-земных связей.