Космический аппарат Интеркосмос 24 (Активный)

Аппарат запущен 28 сентября 1989 г. на орбиту с параметрами:

высота перигея ~500 км,

высота апогея ~2500 км

наклонение ~82,6°

Масса аппарата — 800 кг. Масса полезной нагрузки – 270 кг.

Он представлял собой конструкцию АУОС-З-АВ-ИК

Срок активного существования – до 11 октября 1995 года

Одновременно запущен субспутник МАГИОН-2 (ЧCCР)

масса субспутника – 52 кг.

масса научной аппаратуры – 10 кг.

срок активного существования - 1,5 года

В программе работы аппарата были предусмотрены научные эксперименты:

изучение солнечно-земных связей: исследование распространения ОНЧ-волн в земной магнитосфере и взаимодействия волн и частиц в радиационных поясах Земли;
излучение волновой мощности с помощью электрической и магнитной антенн;
регистрация электромагнитных сигналов и шумов в диапазонах низких и высоких частот;
измерение концентрации и температуры электронов.

В программе работы субспутник МАГИОН-2 были предусмотрены научные эксперименты:

- трёхкомпонентный магнитометр - СГР-7 для измерения магнитного поля в диапазоне H_x, H_y, H_z ± 52000 нT, 30 Гц.

- магнитометр - СГР-6 для измерения флуктуация магнитного поля с чувствительностью H_x ± 161 нT, 20 Гц.

- анализатор электромагнитного спектра - KEM-1 для проведения волновых измерений электрической и магнитной его составляющих в диапазоне E_x, E_y, E_z 0,1 Гц - 100 кГц и H_x 10 Гц – 20 кГц в диапазоне 10 Гц – 100 кГц, соответственно,

- приборы – KM-12 и KP-12 для измерения температуры и концентрации холодной плазмы в диапазонах T_e= (0.8-60) 10³ K и N_i=10⁸ - 10¹³ м ^-3 ,

- зонд Ленгмюра - ЗЛ-А-С для измерения концентрации потока электронов и их температуры в диапазонах N_e=2 10² – 2 10⁸ м ^-3 и T_e=0.05-1,5 эВ,

- радиоспектрометр - ПРС-2-С для измерений в диапазоне 0.1-10 МГц с чувствительностью лучше 1мкВ,

- прибор - ДАНИ-С для измерения энергий электронов и протонов в диапазоне 1 эВ – 1 кэВ,

- прибор – МПС для измерения энергий протонов в диапазоне 0.05 - 20 кэВ,

- прибор - ДОК-А-С для измерения энергий электронов и протонов в диапазоне 20 кэВ – 1 МэВ,

- прибор - СЭА для измерения углового и энергетического спектра протонов в диапазоне 0.5 - 15 кэВ и электронов в диапазоне 0.1 – 15 кэВ.

Основные научные результаты:

Впервые зарегистрировано ОНЧ-излучение в широкой полосе частот (20 – 20 000 Гц) за три часа до сильного толчка Иранского землетрясения 21 июня 1990 г. В отличие от ранее наблюдаемых на спутниках эффектов землетрясений в режиме узкополосной регистрации, наблюдались не шумовые, а дискретные сигналы (короткие свистящие атмосферики) с аномально высокой частотой их следования и высокой интенсивностью. Это указывало на улучшение условий прохождения их из приземного волновода в верхнюю ионосферу на высоты h ~ 2500 км. Цифровой амплитудно-частотный анализ широкополосных записей свистящих атмосфериков в сейсмоактивном регионе, а затем их статистическая обработка позволили четко разделить сейсмические и геомагнитные эффекты в D-области ионосферы.

Резкое изменение частоты отсечки в спектрах НГР-шумов, возбуждаемых короткими свистящими атмосфериками, позволило экспериментально обнаружить дополнительную ионизацию в форме сильно вытянутых горизонтальных неоднородностей с линейным размером l ~ 1000 км.
При пролете спутника над радиофизическим стендом «Сура» во время его включения получено экспериментальное доказательство возникновения или усиления эффективности ОНЧ - каналов для свистящих атмосфериков в результате возмущения F – области ионосферы полем мощной радиоволны. Определен характерный радиус возмущенной силовой трубки (r ~ 200 км) на высоте движения спутника h ~ 500-600 км.
Проведено прямое сопоставление частот нижнего гибридного резонанса (НГР), измеренных с помощью масс-спектрометра, со значениями, измеренными волновым методом по максимуму спектров ОНЧ - шумов, возбужденных как естественными сигналами, так и активным волновым воздействием на окружающую плазму с борта спутника. Оба метода в пределах точности измерений показали совпадающие результаты, что указывает на локальный источник НГР – шумов в окрестности спутника.
Обнаружено возбуждение электромагнитных волн на высотах h~ 500-1000 км в диапазонах частот 8 –15 кГц и 10 Гц – 1 кГц при пролете спутника на расстоянии менее 50 – 100 км от центра силовой трубки, опирающейся на область ионосферы, возмущенной мощной радиоволной. Предложен возможный механизм генерации излучения, связанный с трансформацией (путем рассеяния) в свистовую моду нижнегибридных колебаний плазмы, возбуждаемых мощной радиоволной, и с усилением КНЧ-шумов во внешней ионосфере пучками ускоренных электронов.
Анализ тонкой структуры амплитудных спектров сигналов ОНЧ – передатчиков (Краснодарский и OMEGA) показал, что при пролете над зоной Иранского землетрясения 21 июня 1990 г. образовались магнитосферные каналы. По вариациям спектральной плотности сигналов оценены горизонтальные поперечные их размеры: 3 – 200 км на h ~ 1000 км. Этот результат совпадает с ранее полученными данными из анализа свистящих атмосфериков, наблюдаемых на спутнике во время Иранского землетрясения.

При пролете спутника на высоте 1000 км над островом Новая Земля через 17 минут после ядерного подземного взрыва обнаружено резкое усиление (~20 дБ) ОНЧ-шипений в узком интервале инвариантных широт (F¢~3°), включающем источник возмущения, уменьшение нижней частоты отсечки спектра шума, совпадающей с частотой нижнего гибридного резонанса. Спектральная плотность мощности шума была модулирована с пространственными периодами ~100 и 23 км. При этом в плазмосфере в широком интервале F¢ от 50 до 30° была зарегистрирована уникальная серия (>5) цугов эхо-сигналов (37 и более) свистящих атмосфериков. Теоретически показано, что цуги эхо синхронизированы с периодом ~50 с и контролируются стоячей альвеновской волной силовой линии L= 2.4-2.5.

Экспериментально исследованы пространственные и спектральные вариации электрической компоненты поля во внешней ионосфере в диапазоне УНЧ (f < 30 Гц) и КНЧ (f < 1 кГц) электромагнитных волн над северным разломом Индо-Австралийской плиты. Использованы записи 10 узкополосных фильтров на частотах 8-970 Гц (8, 20, 33, 50, 75, 150, 225, 433, 623, 970 Гц), установленных на борту ИСЗ. При пороге чувствительности фильтров ~2 мкВ/м в дневное время излучение не наблюдалось. В ночное время на всех частотах излучение четко локализовано в пространстве над разломом. В спектральном распределении выделен максимум на частотах 150-623 Гц. В дни аномальных всплесков концентрации радона в подземных водах, зарегистрированных в долине Кангра (Индия), одновременно наблюдалось усиление электрического поля более чем на порядок по величине на частоте 8 Гц и в 2-3 раза в указанном выше максимуме. Отмечено также усиление излучения в области, сопряженной с разломом, но только в КНЧ-диапазоне. Вся совокупность свойств КНЧ-шума над разломом позволяет утверждать, что источники его - молниевые разряды, а усиление интенсивности вызвано ослаблением затухания КНЧ-волн при прохождении их через нижнюю ионосферу, модифицированную электрическим полем сейсмической природы в подготовительную фазу землетрясения.

Исследованы пространственные и спектральные характеристики УНЧ-ОНЧ - электрических полей во внешней ионосфере во время тайфунов над Тихим океаном на h ~ 1500 –2500 км днем и h ~ 550 –700 км в ночное время. Использованы записи бортовых узкополосных фильтров на частотах 8, 20, 33, 50, 75, 150, 225, 433, 623, 970 Гц; 9.6 и 15 кГц. Спектральное распределение абсолютных значений поля качественно согласуется с теорией прохождения УНЧ – ОНЧ – электромагнитных волн через нижнюю ионосферу. Аномально высокие величины электрических полей в дневных условиях противоречат этой теории и известным экспериментальным данным. Этот эффект может быть связан с гигантскими молниевыми разрядами во время тайфунов и усилением сигналов в результате фокусировки лучевых траекторий днем и дефокусировки их ночью экваториальной аномалией.

Перейти в галерею

Публикации

<- назад в: История

Интерферометр

Интерферометром называется прибор, имеющий либо два оптических входа, например, перископическую систему, либо два приемника излучения, разнесенных на возможно большее расстояние... [далее]

Сайт разработан и поддерживается лабораторией 801 Института космических исследований Российской академии наук.
Подбор материалов - Н.Санько

Полное или частичное использование размещённых на сайте материалов
возможно только с обязательной ссылкой на сайт Секция Солнечная система Совета РАН по космосу.