Ранее космические боеголовки собирали для программы запуска «Ионосфера-М
Ученые уже готовятся к запуску ионосферных спутников для прогнозирования магнитных бурь; первые два из четырех спутников будут запущены на орбиту в ноябре. Они будут изучать космическую погоду и предупреждать об опасностях, связанных с солнечной активностью и озоновой дырой. Кроме того, с их помощью специалисты смогут прогнозировать землетрясения. Почему комплекс называют новым словом в космических приборах — в материале «Известий».
Модель космического корабля «Ионосфера-М» (Проект «Ионозонд»)
Какие спутники составят ионосферную группировку
Первые два из четырех российских ионосферных спутников будут выведены на орбиту в этом году. Первоначально их планировалось вывести в космос в мае, но по техническим причинам запуск был перенесен на ноябрь. Эти аппараты лягут в основу новой отечественной группировки «Ионзонды», которая будет систематически изучать верхние слои атмосферы и прогнозировать космическую погоду.
О важности миссии и о том, почему эти спутники — новое слово в области космических приборов, «Известиям» рассказали ученые Института космоса РАН (ИКИ), главного разработчика бортового оборудования космического корабля.
По оценкам экспертов, каждый готовый к запуску космический комплекс содержит восемь исследовательских аппаратов. С их помощью они получат данные о процессах, происходящих в ионосфере — одной из внешних оболочек Земли, расположенной на высоте от 50 до 2000 километров над поверхностью. Этот слой содержит свободные электроны и положительно или отрицательно заряженные ионы (атомы, которые потеряли или приобрели электроны). Эти частицы образуются в результате воздействия на атмосферные газы ультрафиолетового излучения и космических лучей.
Группировка ионозондов будет состоять из пяти инструментов. Четыре из них, получившие название «Ионосфера-М», будут распределены попарно на двух вертикальных орбитах на высоте 820 километров. Они будут двигаться синхронно с Солнцем, таким образом «прилипая» к определенным частям местного времени Земли. Кроме того, будет отправлен спутник «Зонд-М».
Спутник «Ионосфера-М» будет запущен в космос в двух частях. Ожидается, что после отправки первой пары спутников следующая пара спутников выйдет на орбиту в течение шести месяцев. «Зонд-М» начнет работу после 2025 года.
— Межпланетная среда — это на самом деле далекая корона. Земля «плавает» в нем и взаимодействует с его оболочкой. Поэтому, чтобы предсказывать события в околоземном пространстве, следует наблюдать за Солнцем и происходящими на нем процессами. Поэтому цель миссии — построить космический корабль для наблюдения за солнечными событиями и команду для изучения состояния земной коры. Концепцию миссии «Известия» описал руководитель лаборатории солнечной астрономии ИКИ Сергей Кузин.
Какие угрозы приходят из космоса
Ионосфера также чувствительна к внешним факторам, таким как солнечная активность, галактические частицы и колебания геомагнитного поля Земли, пояснили ученые. Например, солнечные вспышки могут создавать повышенный радиационный фон в окрестностях, что представляет собой серьезную угрозу для пилотируемого освоения космоса.
В то же время ионосферные возмущения могут спровоцировать геомагнитные бури, влияющие на самочувствие людей и работу технического оборудования. Особенно устройства навигации и связи, без которых невозможно представить современные технологии, такие как телемедицина, беспилотные автомобили, Интернет вещей и многие другие. Ученые пояснили, что Россия расположена в высокоширотной зоне и ионосфера нестабильна, поэтому ее исследования особенно важны для нашей страны.
— Основные приборы на борту ионосферных спутников предназначены для глобального зондирования околоземного пространства в различных диапазонах частот. Эти устройства излучают импульсы и записывают сигналы, отраженные от ионосферы. Другие приборы предназначены для измерения электромагнитных полей и радиации. Особый интерес представляют данные, полученные с помощью оборудования, предназначенного для изучения конкретных явлений», — поясняет Сергей Принет, главный научный сотрудник отдела космоса и геофизики ИКИ.
Он отметил, что к таким приборам относится оборудование, используемое для изучения галактических лучей.
Обратите внимание: Это трудно оставить без внимания: президент сокращает космический бюджет России в ожидании лучших результатов.
Так называют частицы высокой энергии, попадающие в Солнечную систему из-за ее границ. Эти явления редки, но важны для исследований дальнего космоса. Кроме того, такие частицы представляют опасность для микроэлектроники.Бортовое оборудование также включает в себя исследовательский комплекс для измерения концентрации озона в атмосфере. Они имеют практическое значение, поскольку позволяют выявить области озоновых дыр, где интенсивность солнечной радиации в ближнем ультрафиолетовом диапазоне опасна для человека.
Ученый выделил новый коронный телескоп, который войдет в состав установки «Зонд-М». С их помощью специалисты смогут обнаружить выбросы солнечных плазменных облаков на ранней стадии и заранее предсказать их столкновение с ионосферой Земли, что, в частности, спровоцирует сильные геомагнитные бури.
Как предсказывать землетрясения
Кроме того, рассказал Сергей Принец, ионосфера также реагирует на возмущения "снизу" - извержения вулканов, землетрясения и ураганы. Поэтому эту область околоземного пространства справедливо еще называют инфосферой, поскольку она непосредственно отражает события, от которых напрямую зависит благополучие Земли. В частности, разработаны методы раннего обнаружения предвестников землетрясений на основе пространственных данных.
——Наша страна имеет богатый опыт строительства космических обсерваторий. Спутники серии «Прогноз», «Интербол» и «Коронас» изучают многие параметры околоземного космического пространства. В частности, он освоил методы изучения таких явлений в верхних слоях атмосферы, как магнитные бури, плазменные облака и солнечная радиация. Важно, что новый спутник продолжит эту работу на более комплексной основе», — рассказал «Известиям» эксперт Сергей Язев, директор обсерватории Иркутского государственного университета.
При этом он подчеркнул, что ионосферные приборы смогут быстро оценить состояние магнитосферы и ионосферы Земли, но они непригодны для прогнозирования космической погоды, поскольку для этого необходимо наблюдение за основным источником возмущений, которым является Солнце. Поэтому очень важно отправить солнечный «Зонд-М» за ионосферу».
— Плотность верхних слоев атмосферы зависит от многих факторов. Например, в периоды солнечной активности она увеличивается в 10 раз по сравнению с периодами минимума. Особенно это приводит к ухудшению связи, особенно коротковолновой, поскольку радиоволны отклоняются от заданной траектории, создавая помехи. «РАН.
Он добавил, что «расширение» ионосферы также может повлиять на срок службы низкоорбитальных космических аппаратов, поскольку высокое сопротивление при движении через плотную среду может вызвать аномальное торможение.
— Ионозондовый комплекс — это прежде всего служебная машина. Полностью оснащенные, они смогут проводить систематический мониторинг космической погоды. Но стоит отметить, что первые пять устройств — это минимально необходимая группировка. Их данные будут дополнены компьютерным моделированием и информацией с других космических аппаратов и обсерваторий. Следовательно, в будущем сеть ионосферных приборов необходимо будет увеличить в три-четыре раза. – прокомментировала Надежда Котонаева, заместитель директора Департамента ИПГ Росгидромета.
По ее словам, также важно обеспечить возможность регенерации группировки, чтобы можно было быстро заменить вышедшее из строя оборудование.
Космический аппарат «Ионосфера-М»
В ходе реализации этого проекта планируется вывести на орбиту четыре космических аппарата «Ионосфера-М» для мониторинга состояния ионосферы. Приборный состав устройства тот же.
-
Энергетический спектрометр ионосферной плазмы (ЭСИП) предназначен для измерения локальных параметров ионосферной плазмы на орбите космических аппаратов, исследования структуры и динамики всей ионосферы, изучения отдельных физических процессов в ионосферной плазме, а также мониторинга ионосферы в глобальном масштабе
-
Озонометр-ТМ предназначен для измерения интенсивности солнечного ультрафиолетового излучения, отраженного земной атмосферой в диапазоне длин волн 300-400 нм
-
Низкочастотный волновой комплекс (НВК2) для измерения магнитных и электрических полей в околоземном космическом пространстве в диапазоне частот до 20 кГц для определения состояния магнитоионосферной плазмы и выявления воздействия природных и антропогенных источников
-
Измеритель общего электронного содержания (TEC) GPS, используемый для определения высотного распределения концентраций электронов в ионосфере Земли (от нижней части ионосферы до высоты космического корабля) на основе радиозатменных измерений глобальных сигналов космических аппаратов GPS / ГЛОНАСС. Навигационные системы
-
Двухчастотный передатчик 150/400 МГц (МАЯК) для радиосканирования ионосферы Земли на частотах 150 МГц и 400 МГц для определения параметров региональной ионосферы под спутником
-
Спектрометр плазмы и излучения высоких энергий (СПЭР/1) используется для измерения дифференциального энергетического спектра низкоэнергетических электронов и протонов в диапазоне энергий 0,05–20 кэВ, энергетического спектра электронов в диапазоне 0,1–10 МэВ и Энергетический спектр протона, энергия альфа-частиц МэВ
-
Спектрометр галактических космических лучей (ГАЛС/1), используемый для измерения плотности потока протонов в трех энергетических диапазонах с энергиями выше 600 МэВ (излучение регистрируется черенковским детектором), а также для измерения суммарного потока протонов и электронов. Плотностные счетчики Гейгера имеют четыре энергетических диапазона
-
Гамма-спектрометр (СГ/1), используемый для измерения дифференциального энергетического спектра жесткого рентгеновского и гамма-излучения атмосферы Земли
-
Авиационный ионозонд ЛАЭРТ предназначен для комплексного глобального зондирования ионосферы Земли с космических аппаратов на частотах от 0,1 МГц до 20 МГц
-
Бортовой комплекс управления и сбора научной информации (БКУСНИ) для сбора, хранения и передачи целевой информации от аппаратуры Комплекса целевой аппаратуры (АКС) на радиолинию РЛКИ-И, а также режим работы управления системный блок CSA
Космический корабль «Ионосфера-М» будет работать в двух орбитальных плоскостях, по две в каждой. Каждая пара устройств в одной плоскости должна быть разнесена на угол 180°±30°. Плоскость орбиты первой пары космических аппаратов составляет примерно 135° относительно среднего прямого восхождения Солнца, а восходящий узел орбиты приходится примерно на 21:00 местного времени. Положение плоскости орбиты второй пары космических аппаратов составляет около 46°, а восходящий узел орбиты — около 15:00 по местному времени. За время активного существования положение плоскости орбиты не меняется более чем на ±10°.
проходить
Космическая ракета запускает спутник, длинная статья 2Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Ионосфера внимания: в России запустят спутники для прогноза магнитных бурь.