Разработчик комплекса целевой аппаратуры на спутниках — Институт космических исследований РАН с кооперацией. Так что за «суперначинку» сделали для спутников ученые, чтобы следить за космической погодой и не только?
Специалисты ИКИ РАН пояснили: ионосфера — область атмосферы Земли на высотах от 50 км до 2 000 км. Она содержит, кроме нейтральных атомов и молекул, еще и заряженные частицы — ионы и электроны, образовавшиеся под действием излучения Солнца. Благодаря этому ионосфера проводит электрический ток и способна отражать или искажать радиосигналы.
Кроме того, электрические токи, возникающие в магнитосфере Земли, проходят и через ионосферу. Поэтому она — важнейший элемент, влияющий на геомагнитную активность: формирование магнитных бурь, появление полярных сияний и прочее.
Изучение ионосферы с помощью спутниковых ионозондов проводилось у нас в стране с помощью специальных космических аппаратов и комплекса на орбитальной станции «Мир» до 1990-х годов. И с тех пор фактически прекратилось. Проект «Ионозонд» возобновит эту важнейшую работу.
В ИКИ РАН рассказали о комплексе приборов на спутниках «Ионосфера-М»:
ЛАЭРТ — ионозонд для измерения вертикального распределения электронной концентрации ионосферной плазмы. Прибор имеет два основных режима работы. В пассивном режиме он работает как радиоспектрометр в диапазоне частот 100 кГц — 20 МГц. В активном режиме — как ионосферный локатор в том же диапазоне частот. Прибор разработан и изготовлен ВНИИЭМ.
ПЭС — приемник сигналов навигационных спутников GPS/ГЛОНАСС для определения характеристик ионосферы радиозатменным методом. Прибор изготовлен Институтом земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН).
МАЯК — передатчик когерентных радиосигналов на частотах 150 и 400 МГц. По принятым от прибора МАЯК сигналам на наземных станциях будет восстанавливаться распределение плотности ионосферных электронов методом низковысотной томографии. Прибор изготовлен ИЗМИРАН. Наземные станции для работы с прибором МАЯК Росгидромета курирует Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова (ИПГ). Работа приемных станций для исследовательских целей будет проводиться силами ИЗМИРАН, физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, Полярного геофизического института, Института солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН и других организаций.
НВК с магнитным и электрическими датчиками — приемник-анализатор электромагнитных волн в низкочастотном диапазоне до 20 кГц для измерения естественных излучений космической плазмы и сигналов искусственного происхождения от электросетей и наземных низкочастотных передатчиков. Магнитный датчик изготовлен Научно-исследовательским радиофизическим институтом Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского. Электрические датчики изготовлены Научно-производственным предприятием «Астрон-Электроника». Блок электроники НВК изготовлен ИЗМИРАН.
СПЭР/1 — спектрометр плазмы и энергичной радиации (ионов и электронов в диапазоне 0.05 кэВ — 100 МэВ), предназначенный для мониторинга плазмы, приходящей в ионосферу «сверху» — из магнитосферы. Прибор изготовлен Научно-исследовательским институтом ядерной физики имени Д.В. Скобельцына (НИИЯФ) МГУ.
ГАЛС/1 — спектрометр галактических космических лучей и магнитосферной радиации (электронов и протонов в диапазоне от 0.15 до 600 МэВ). Прибор изготовлен ИПГ.
СГ/1 — гамма-спектрометр в диапазоне энергий 20 кэВ — 10 МэВ. Прибор изготовлен НИИЯФ МГУ.
БКУСНИ — блок для управления работой приборов комплекса целевой аппаратуры, сбора результатов измерений, трансляции потока информации в телеметрическую систему для передачи на Землю. Прибор изготовлен ИКИ РАН.
Кроме этого, на спутниках «Ионосфера-М» №3 и №4 будут установлены приборы «Озонометр-ТМ» для измерения параметров озонового слоя. Приборы изготовлены НПП «Астрон Электроника» при участии ИКИ РАН.
Одновременно с наблюдениями спутников «Ионосфера-М» планируются и измерения плотности плазмы методом резонансного зондирования на малом спутнике формата CubeSat «СамСат-Ионосфера». Идею эксперимента предложили сотрудники Института прикладной физики РАН имени А.В. Гапонова-Грехова, а изготовили аппарат — сотрудники Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева. Спутник будет запущен вместе с «Ионосферами-М» №1 и №2 в качестве попутной нагрузки, состоящей из 53 малых аппаратов.