ИСТИНА

Ионосфера является одним из жизненно важных природных формирова- ний в околоземной среде. Исследование характеристик ионосферы началось с изучения проблем распространения радиоволн в различных диапазонах. Ио- носфера – электропроводящая, неустойчивая, постоянно меняющаяся среда в зависимости от широты, времени суток и времени года. Происходящие в ней процессы имеют сложный и нерегулярный характер, что требует постоянно- го контроля. Изучение происходящих в ионосфере явлений актуально до нас- тоящего времени для обеспечения прогноза космической погоды (состояния электрических и волновых параметров ионосферы, обеспечивающих прохож- дение радиоволн), для развития коммуникационных сетей на малых спутни- ках, отработки новых технологий в космосе, обеспечения космического мони- торинга экологических факторов среды и т. д. [1]. Одним из методов изучения происходящих в ионосфере процессов яв- ляются активные космические эксперименты (КЭ), в которых изучаемые яв- ления возбуждаются воздействием на ионосферу потоков плазмы с борта КА. Такие исследования актуальны для понимания физики солнечно-земных свя- зей, развития волновой резонансной реакции ионосферы, определения безо- пасных уровней и норм техногенного воздействия на ближний космос. В научно-прикладной программе на РС МКС запланированы активные космические эксперименты (КЭ) «Импульс (1, 2 этапы)». КЭ «Импульс (1 этап)» проведен. Результаты, обработанные и привязанные к геофизическим ионосфер- ным структурам с помощью специалистов ИКИ РАН, опубликованы в [2]. КЭ «Импульс (2 этап)» готовится к реализации на МЛМ РС МКС. Постановщиком КЭ является ИЗМИРАН, участниками КЭ – НИИ ПМЭ МАИ, АО «НПО ИТ», ПАО «РКК «Энергия». Особенностью и преимуществом этих КЭ является со- вмещение геофизических задач с прикладными задачами. К ним относится от- работка и летные испытания в составе КА образцов малогабаритных импульс- ных плазменных двигателей, интерес к которым стал возрождаться в связи с миниатюризацией космической техники и появлением разработок малых космических аппаратов (МКА). Наряду с этим, также изучаются вопросы фор- мирования и возмущения электромагнитной среды вблизи поверхности МКС, вопросы электризации поверхности РС МКС, работоспособности и элект- ромагнитной совместимости плазменных двигателей с бортовыми системами. В КЭ на РС МКС используются импульсные плазменные инжекторы, созданные на основе абляционных импульсных плазменных двигателей, раз- работанных в НИИ ПМЭ МАИ [3]. Их принцип работы – инициирование раз- ряда в высоковольтном электрическом поле, который обеспечивает абляцию с поверхности твердого рабочего тела (фторопласта) частиц плазмы, их иони- зацию, ускорение и выброс в космическое пространство с частотой до 2 Гц. Концентрация ионов в потоке на выходе – до 1016 см−3, среднемассовая ско- рость частиц – до 15 км/с. Такие параметры обеспечат создание в ионосфере плазменных образований и возбуждаемых ими электромагнитных возмуще- ний, способных достигать поверхности Земли. Для диагностики электрофизических параметров в окрестности РС МКС применяются приборы АО «НПО ИТ». Для КЭ «Импульс (2 этап)» создан ком- плекс измерения вакуума и электрофизических параметров НА КВ ЭФП, кото- рый позволит исследовать электрические постоянные и переменные поля, пе- ременные магнитные поля и токи, а также давление вакуума в ближней зоне РС МКС. Для диагностики эффектов плазменно-волновых реакций ионосферы на воздействие плазменных потоков будут привлекаться средства ИЗМИРАН, обеспечивающие зондирование ионосферы с Земли, измерение возбуждаемых радиоволн в КНЧ, ОНЧ – диапазонах, а также проведение радиофизической диагностики плазменных образований, ионосферных возмущений и неодно- родностей, формируемых при работе бортовых инжекторов плазмы.