Аппарат запущен 17 ноября 1970 года

Масса аппарата — 300 кг. Масса полезной нагрузки - 27 кг.

Он представлял собой конструкцию: ДС-У2-ИП

Высота в перигее - 241 км.

Высота в апогее - 1 763 км.

Наклонение - 74 град.

Период – 105 мин.

Срок существования – 639 суток

Цель запуска

Исследования глобальных характеристик ионосферы, в том числе,

- концентраций и температур частиц ионосферной плазмы и их связи с высыпаюимися заряженными частицами различных энергий.

В программе работы аппарата были предусмотрены научные эксперименты:

1) приборный комплекс, состоящий из:

     а) сферической ионной ловушки с «плавающим потенциалом» внешней сетки,

     б) сферической электронно-ионной ловушки,

     в) цилиндрического зонда Ленгмюра 

для измерения распределения концентрации ионосферных заряженных частиц вдоль орбиты спутника, 

2) приборный комплекс, состоящий из:

     а) сферической электронно-ионной ловушки, 

     б) сферического высокочастотного зонда,

     в) цилиндрического зонда Ленгмюра,

     г) шести ионных ловушек сотового типа для измерений электронной Т_е и ионной Т_i температур ионосферной плазмы и функции распределения электронов, 

3) сферическая электронно-ионная ловушка для исследования вдоль орбиты массового состава ионов,

4) два цилиндрических электростатических анализатора для исследования потоков электронов с энергиями 0,1 < Е < 12 кэВ, их энергетических спектров и распределений по питч-углам, 

5) два газоразрядных счётчика (для измерения потоков электронов с Е_е > 40 кэВ и Е_е > 150 кэВ) и полупроводникового счётчика (для измерения потоков протонов с Е_р > 1 МэВ) для исследования потоков электронов Е_е > 40 кэВ и потоков протонов с Е_р > 1 МэВ, их распределение по питч-углам, определение конуса потерь этих потоков на высотах спутника. 

Научные результаты:

- при помощи сопоставления данных приборов на спутнике, а также наземных обсерваторий изучены связи состояний ионосферной плазмы с высыпанием потоков заряженных частиц,

- исследованы пространственные и временные вариации протонов с энергией Е_р > 1 МэВ в четырёх широтных поясах - 66 – 68 градусов, 32 – 66 градусов, 55 – 66 градусов и 0 - 10 градусов,

- изучены потоки электронов с диапазонами энергий 0,5 – 12 КэВ,

- исследована структура областей регистрации электронов с энергиями 0,5 – 12 КэВ и их конвекция, в том числе,

     - получены данные о потоках электронов расположенных в инвариантных широтах > 65 градусов и разделённых на низкоширотную и высокоширотную зоны,

     - произведена оценка скорости электрического дрейфа в высокоширотной зоне. 

- исследована анизотропия электронных потоков с энергиями 0,5 – 12 КэВ на высоких широтах, в том числе, 

     - произведено сравнение потоков электронов, направленных вверх и к Земле,

     - определено, что коэффициенты отражения достигали 0,3 – 0,45 в конусе потерь, а вне конуса потерь часто были близки к единице,

     - зарегистрированы случаи, когда потоки отражённых электронов превосходили потоки падающих,

     - получены данные о том, что направления тока, переносимого такими электронами, в большинстве случаев обратно принятому направлению тока системы продольных токов в магнитосфере, которая определяется электронами существенно меньших энергий.

- одновременное измерение температуры ионосферных электронов, положительных ионов и потоков протонов с энергиями 0,8 – 10 кэВ в области F ионосферы северного полушария в вечерние и ночные часы на широтах 56 – 70 градусов в магнитоспокойный период и во время активной фазы магнитных бурь показало следующее:

     а) во время магнитосферных возмущений концентрация заряженных частиц в максимуме области F уменьшается, шкала высот возрастает, вместо чёткого максимума концентрации ионов в области F2 наблюдается расплывчатый максимум; на участке орбиты спутника в зоне высыпания имеет место сходство между распределением ионной концентрации и распределением интенсивности высыпающихся электронов с энергией больше 0,8 кэВ,

     б) в периоды магнитных возмущений температура электронов в ионосфере повышается по сравнению с магнитоспокойными периодами с 3000 до 4000 – 5000 К, причём распределение Т_е в области регистрации потоков электронов с энергией больше 0,8 кэВ обнаруживает черты сходства с распределением потоков высыпающихся частиц,

     в) зоны высыпания электронов вдоль орбиты спутника имеют во время возмущений резко очерченные границы в интервале широт 60 – 70 градусов,

     г) в зоне высыпания электронов с энергиями больше 0,8 кэВ функция распределения ионосферных электронов по энергиям сильно отличается от максвелловского благодаря наличию надтепловых хвостов,

     д) на основе результатов исследований выдвинута гипотеза о возможности того, что наблюдаемый в субавроральных широтах аномальный разогрев ионосферы в магнитоспокойное время может быть связан с высыпанием частиц при диссипации DR-токов, обусловленной, в частности, процессами, протекающими вблизи плазмопаузы.

Перейти в галерею 

Публикации