Четверг, 21.03.2019
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

Космический аппарат Прогноз 10 (Интеркосмос 23) «Интершок»


Аппарат запущен 26 апреля 1985 года

Масса аппарата — 933 кг. Масса полезной нагрузки - 125 кг.

Он представлял собой специальную разработку НПО им. Лавочкина СО-М №510 

Высота в перигее - 400 км. 

Высота в апогее - 200000 км. 

Наклонение - 65 град. 

Период - 5785 мин.

Срок активного существования – до ноября 1985 года

 

Цель запуска

исследование тонкой структуры и характеристик ударной волны и магнитопаузы, возникающих при взаимодействии солнечного ветра с магнитосферой Земли, в том числе:

- проведение быстрых параллельных измерений энергетических спектров и угловых распределений протонов, альфа-частиц и электронов,

- мониторинг колебаний электрического и магнитного поля и потока ионов плазмы,

- исследования изотопного состава ядер в солнечном ветре,

- энергоспектрометрия протонов, 

- измерения потоков ионов и электронов, а также анизотропии ускоренных заряженных частиц, 

- трехкомпонентные высокоточные измерения магнитного поля, 

- наблюдения рентгеновских всплесков солнечного излучения,

- анализ километрового излучения солнечных радио всплесков II и III типа, а также радиоизлучения в магнитосфере Земли.

- проведение одновременных измерений низкочастотных (<30 Гц) флуктуаций электрического и магнитного поля, а также потока ионов плазмы,

В программе работы аппарата были предусмотрены научные эксперименты:

1) комплекс плазменных спектрометров - БИФРАМ для проведения быстрых параллельных измерений энергетических спектров и угловых распределений протонов (0,1 – 10 кэВ), альфа-частиц (0,5 – 20 кэВ/заряд) и электронов (0,02 – 0,5 кэВ),

2) анализатор низкочастотных флуктуаций – БУД-ВАР - анализатор низких частот для проведения одновременных измерений колебаний электрического и магнитного поля, а также потока ионов плазмы в диапазоне частот от 0,5 Гц до 30 кГц с бортовым процессором для анализа спектра,

3) комплекс приборов – ЭНЧУВ (энергичные частицы на ударной волне), включающий в себя энергоспектрометры протонов с энергиями от 10 кэВ до нескольких МэВ (ДОК-1) и датчики ионов и электронов с энергиями от 0,5 кэВ до нескольких десятков или сотен кэВ (АКМЕ и ДОР) для измерения потоков и анизотропии ускоренных заряженных частиц, а также телескоп (ТР-3) для измерения изотопного состава ядер в диапазоне 3 – 30 МэВ/нуклон,

4) трёхкомпонентный магнитометр – СГ-76 с диапазоном ±60 нТ по компоненте и разрешением ±0,3 нТ,

5) рентгеновский фотометр – РФ-2П для измерения всплесков солнечного излучения в диапазонах 0,3 – 3 кэВ и 30 – 200 кэВ,

6) анализатор километрового радиоизлучения – АКР-2М для измерения солнечных радио всплесков II и III типа, а также излучения в магнитосфере Земли в диапазоне частот 0,2 – 2,0 мГц,

7) перепрограммируемая бортовая вычислительная машина – БРОД, предназначенная для выработки признака пересечения ударной волны по показаниям плазменного спектрометра МОНИТОР (комплекс БИФРАМ), магнитометра СГ-76 и организации режимов быстрого опроса большого числа научных приборов, а также содержащая кольцевую – стековую память для записи предыстории события,

8) информационная система ОРИОН, предназначенная для регистрации и запоминания данных, полученных во время дежурных режимов и режимов быстрого опроса.

Примечание 1: необходимо подчеркнуть, что обычная ТМ-система спутников «Прогноз» не обеспечивала записи данных с высоким разрешением в дежурном режиме, а только в кратковременном режиме непосредственной передачи, что совсем не годилось для изучения околоземной ударной волны, положение которой может сильно меняться. Поэтому для проекта ИНТЕРШОК было жизненно важно использование собственных систем БРОД и ОРИОН для организации:

- усиленного режима записи в системе ОРИОН по признаку пересечения ударной волны с воспроизведением быстрой предыстории события;

- режима прямой передачи системы БРОД в течение 2-3 часов по прогнозу точки пересечения ударной волны траекторией спутника.  

Примечание 2: усилиями специалистов СССР, ЧССР, ПНР и ГДР был создан уникальный адаптивный комплекс научной аппаратуры с общим блоком управления и записи данных, имеющий возможность автоматического перехода из ждущего (экономного) режима в режим включения всех приборов комплекса «по признаку сильного события» (например, прохождения ударной волны) с сохранением для экспериментаторов предыстории этого события записанного в стековую память в ждущем режиме.

Научные результаты:

- зарегистрирована тонкая структура фронта ударной волны, состоящая из следующей последовательности областей (со стороны солнечного ветра):

     - область развития высокочастотных колебаний потока плазмы и магнитного поля, которые не проявляются заметно в динамике энергетических и угловых распределений ионов и электронов,

     - протяжённая область, в которой появляются более низкочастотные колебания потока плазмы и магнитного поля, происходит постепенный разогрев электронной компоненты и возрастание магнитного поля, в конце этой области происходит резкий и большой отворот потока ионов без их разогрева,

     - узкая область резкого скачка магнитного поля, за которым развиваются сильные низкочастотные колебания, а более высокочастотные спадают, функция распределения ионов при этом представляется в виде отдельных пучков или сгустков во всём регистрируемом диапазоне углов и энергий, что может быть следствием её структурной неоднородности и/или её быстрой модуляции как целого,

     - протяжённая область постепенной релаксации пучков и сглаживания функции распределения ионов в переходной области,

- получены дополнительные свидетельства развитой нижнегибридной, вистлеровской и магнитозвуковой турбулентности в области сильной квазиперпендикулярной ударной волны,

- получены новые данные о возможности термализации ионов на фронте сверхкритических ударных волн за счет неустойчивости фронта ударной волны,

- зарегистрированы компактные волновые пакеты КНЧ - волн большой амплитуды, являющиеся результатом коллапса КНЧ - колебаний,

- исследована функция распределения ионов за фронтом сильной ударной волны, которая имеет тонкую и сильно неоднородную структуру,

- установлено, что скачёк потенциала на фронте ударной волны может иметь малую пространственную структуру, протяжённостью ~ 5 километров,

    - надёжно измерены спектры флуктуаций электрического поля и ионной компоненты плазмы в диапазоне частот 10-2 – 10 Гц и выявлено излучение вблизи частот нижнегибридного резонанса, достигающее амплитуды 10-2 В/м, которое может обеспечить диссипацию энергии на фронте сильной квазиперпендикулярной ударной волны,

- обнаружена магнитная составляющая излучения в окрестности нижнегибридной (2-8 Гц) частоты,

- отработана методика измерений щелевым зондом Ленгмюра флуктуаций плотности тока совместно с измерениями флуктуаций электрического и магнитного полей, обеспечивающей прямые измерения волнового вектора К, 

- в солнечном ветре зарегистрированы тяжёлые ионы, в том числе, Fe+10, Fe+13, O+6, O+7 ,

- произведены раздельные измерения кинетических параметров протонов и альфа-частиц,

- дана оценка температуры электронов на разных уровнях солнечной короны,

- проведены наблюдения аврорального километрового излучения в магнитосфере Земли, обнаружено продолжение этого излучения в гектометровом диапазоне дли волн,

- кроме этого на спутнике «Прогноз 10 - Интеркосмос 23» были получены:

   - энергетические спектры потоков мягкого рентгеновского излучения и частотные спектры радиовсплесков в событиях, связанных с солнечной активностью; проведена регистрация большого числа всплесков аврорального километрового радиоизлучения в магнитосфере Земли,

   - широкая статистика положений околоземной ударной волны в передней полусфере магнитосферы и проведено их сопоставление с общепринятой моделью.

Научные результаты, полученные впервые в Истории:

- зарегистрирована тонкая структура фронта ударной волны, состоящая из следующей последовательности областей (со стороны солнечного ветра):

     - область развития высокочастотных колебаний потока плазмы и магнитного поля, которые не проявляются заметно в динамике энергетических и угловых распределений ионов и электронов,

     - протяжённая область, в которой появляются более низкочастотные колебания потока плазмы и магнитного поля, происходит постепенный разогрев электронной компоненты и возрастание магнитного поля, в конце этой области происходит резкий и большой отворот потока ионов без их разогрева,

     - узкая область резкого скачка магнитного поля, за которым развиваются сильные низкочастотные колебания, а более высокочастотные спадают, функция распределения ионов при этом представляется в виде отдельных пучков или сгустков во всём регистрируемом диапазоне углов и энергий, что может быть следствием её структурной неоднородности и/или её быстрой модуляции как целого,

     - протяжённая область постепенной релаксации пучков и сглаживания функции распределения ионов в переходной области,

     - установлено, что скачёк потенциала на фронте ударной волны может иметь малую пространственную структуру, протяжённостью ~ 5 километров,

    - надёжно измерены спектры флуктуаций электрического поля и ионной компоненты плазмы в диапазоне частот 10-2 – 10 Гц и выявлено излучение вблизи частот нижнегибридного резонанса, достигающее амплитуды 10-2 В/м, которое может обеспечить диссипацию энергии на фронте сильной квазиперпендикулярной ударной волны.

- проведен анализ амплитудно-частотно-пространственных особенностей регистрируемых на фронте ударной волны интенсивных магнито-звуковых колебаний, а также других волн и излучений.

См. также обзор - Космические аппараты серии «Прогноз».

Перейти в галерею 

Публикации


Палеоконтакты

(от греч. palaikos - древний) Палеоконтактами называют контакты людей с представителями внеземной цивилизации или с созданными ими устройствами, возможно происходившие... [далее]

Rambler's Top100