Джозеф Давила занимается исследованиями взаимодействий волн и частиц на Солнце, трехмерной структуры солнечной короны и магнитным полем Солнца.

В марте 2006 года во время редкого четырехминутного полного солнечного затмения астрофизики из НАСА и ученые из научно-исследовательских институтов Ливии впервые работали вместе. В древней пустыне на юге Ливии, где находилась лучшая точка для наблюдения затмения, ученые следили за поведением солнечной короны и транслировали это уникальное явление для миллионной аудитории во всем мире.

Полные солнечные затмения происходят в среднем примерно раз в год и могут наблюдаться не из всех точек земного шара. 29 марта наступило полное солнечное затмение, длившееся четыре минуты и шесть секунд, во время которого Луна закрыла для Земли Солнце и ее видимые размеры сравнялись с солнечными. За последние 50 лет ученые много узнали о солнечной короне - откуда берется ее энергия и как она связана с остальной межпланетной средой - но многое по-прежнему остается загадкой.

Многие люди даже не подозревают, что Солнце не заканчивается "желтым шаром". Атмосфера Солнца простирается через всю Солнечную систему. Земля движется в солнечной атмосфере, которая заканчивается в регионе, называемом границей гелиопаузы, - внешние пределы магнитного поля Солнца и вытекающий поток солнечного ветра - на расстоянии от 18 до 22 млрд. км от Солнца.

Следующее полное солнечное затмение будет наблюдаться 1 августа 2008 года в северной части Канады, на о. Гренландия, в Сибири, Монголии и в северной части Китая. Оно будет длиться приблизительно две минуты. Одно из самых долгих солнечных затмений за весь период наблюдений наступит 22 июля 2009 года и продлится более шести минут при наблюдении из одной из точек в Тихом океане.

Прогнозировать солнечные затмения легче, чем "космическую погоду", которая аналогична земной погоде, но имеет место на Солнце. Активность на поверхности Солнца, такая как солнечные вспышки, может вызвать высокие уровни излучения в космосе, которое может принимать форму плазмы (частиц) или электромагнитного излучения (света). На Земле космическая погода может вмешиваться в работу коротковолновых радиопередатчиков и электроэнергетических сетей. В космосе космическая погода может приводить к нарушению спутниковых орбит и представлять радиационную угрозу для спутников и астронавтов во время некоторых фаз космических полетов.

При изучении Солнца и его короны мы хотели бы разработать научную теорию, сопоставимую с сегодняшними метеорологическими наблюдениями и прогнозами, чтобы, отправляя людей или роботов в космос, мы могли прогнозировать, какой будет погода. Для этого требуется гораздо больше информации, чем та, которой мы в настоящее время располагаем. Сейчас мы имеем общее представление о том, как все это устроено, поэтому с этой точки зрения никакой тайны нет. Но в плане составления фактических прогнозов о том, что будет происходить в космосе завтра, нам пока нечем похвастаться.

Солнечное затмение вызывает у нас особый интерес, потому что оно дает нам на Земле возможность испытать наши приборы в условиях, аналогичных тем, что существуют в космосе. Гораздо дешевле отправиться в одну из точек наблюдения солнечного затмения и протестировать эти приборы, чем построить космический корабль и испытывать их в космосе. Если один космический полет стоит сотни миллионов долларов, то одна поездка на Земле обходится всего лишь в несколько десятков тысяч долларов. Второй вариант тоже недешев, однако он все же гораздо дешевле, чем полет в космос с абсолютно новым прибором.

После того как португальский исследователь Фердинанд Магеллан впервые совершил кругосветное путешествие, мир стал меньше и люди внезапно испытали потребность в изучении океанов, океанских течений, струйных течений, макроветров и пассатов. Людям необходимо было знать макроособенности атмосферы Земли, потому что они путешествовали через эту атмосферу. То же самое можно сказать и про космос. Мы сделали лишь первый шаг в освоении космоса, но, возможно, через 50-100 лет люди будут путешествовать в космосе, поэтому нам потребуется больше знать о космической среде.

Чтобы продемонстрировать новые метода наблюдения атмосферы Солнца и опытные образцы приборов для будущих космических миссий, мы и наши ливийские коллеги провели во время затмения два эксперимента.

В первом эксперименте мы использовали небольшой телескоп с камерой, оснащенной фильтрами, для захвата света от солнечной короны и разделения его на различные цвета спектра. Во втором эксперименте, который назывался MACS (от англ. "multi-aperture coronal spectrometer" - многоапертурный корональный спектрометр - примечание переводчика), для разделения света на отдельные цвета использовался спектрограф. Эксперимент с фильтрами проще в проведении, но спектрограф дает более точный результат. Мы сравним оба этих метода, когда завершится сбор данных. Прежде чем можно будет представить окончательные результаты научному сообществу, необходимо провести большую аналитическую работу, но достигнутые на сегодняшний день результаты являются весьма многообещающими.

С помощью этих экспериментов мы можем измерить свойства электронов, которые рассеивают свет - плотность, температуру и скорость потока электронов в короне. Эта информация необходима нам для совершенствования компьютерных моделей Солнечной системы.

На следующий день после затмения я поехал в Университет Себхи, в 800 км к югу от Триполи, чтобы обсудить научное участие в программах, связанных с "Международным гелиофизическим годом 2007" - международной программой, объединяющей ученых из 191 государства, которые являются членами ООН, для научного сотрудничества в изучении Земли, Солнца и Солнечной системы как единой системы.

Во время нашей поездки в Ливию реакция людей на нас была в целом положительной. Молодежь с большим интересом разговаривала с нами и была настроена очень дружелюбно. Некоторые из пожилых людей вели себя более настороженно, но все они слышали о НАСА, и каждый хотел получить какой-то сувенир с символикой НАСА. Мы раздали им все наши ручки, значки и наклейки с логотипом НАСА.