


Том 62, № 4 (2024)
Статьи
Микровсплески ультрафиолетового излучения в авроральной зоне по данным многоканального изображающего фотометра
Аннотация
Осенью 2021 г. в обсерватории «Верхнетуломская» Полярного геофизического института (ПГИ) был установлен многоканальный изображающий фотометр системы PAIPS. В течение первого сезона работы (2021 / 2022 гг.) измерения проводились в течение 163 ночей в трех режимах, отличающихся временным разрешением: 2.5, 320 мкс и 41 мс. Высокое временное разрешение позволяет исследовать тонкую временную структуру свечения, представляющюю собой короткие (менее 1 с) всплески ультрафиолетового излучения (УФ), т. н. «микровсплески», которые могут быть одиночными или следовать сериями. Обнаружены и проанализированы длительные серии микровсплесков, зарегистрированные 27–29.XI.2021. Показано, что серии всплесков имеют сложную временную структуру, отдельные всплески имеют несколько пиков с интервалами в 100–400 мс, интервалы между всплесками составляют порядка 1 с и появляются пачками длительностью от нескольких секунд до минут. Серии возникают как в спокойных геомагнитных условиях, так и во время суббурь, частота и амплитуда всплесков во втором случае в разы больше.



Солнечная активность за последние 20 лет и ее прогноз на 25-й солнечный цикл
Аннотация
Экспериментальные данные о солнечной активности (числе солнечных пятен Rz, индукции полоидального магнитного поля Солнца в полярных шапках Bп и другие), характеристики межпланетной среды и потоки космических лучей свидетельствуют о том, что Солнце вступило в глубокий минимум своей активности, подобный минимуму Дальтона.
Обнаружена почти функциональная связь максимальной величины Bпмах, наблюдаемой в минимумах солнечной активности, с предстоящим максимумом солнечных пятен. На основе этой связи разработан метод прогнозирования максимального числа солнечных пятен Rzmax и временного хода значений Rz в текущем (в настоящее время 25-ом) цикле солнечной активности.



Геомагнитные пульсации диапазона 1–4 мГц (Pс5/Pi3) в магнитосферном хвосте. Вне и внутримагнитосферные источники
Аннотация
По данным магнитометрических измерений на спутниках Cluster исследуются спектральные и пространственные параметры геомагнитных пульсаций Pc5/Pi3 в геомагнитном хвосте вне магнитной бури при разных условиях в межпланетной среде. Рассматриваются как средние значения компонент магнитного поля перед ударной волной, так и флуктуации в частотном диапазоне исследуемых пульсаций. Особое внимание уделяется условиям малых амплитуд флуктуаций («нулевая» возмущенность), чтобы локализовать источник возникающих в этих условиях пульсаций. Для этого используются одновременные измерения на двух спутниках, находящихся по одну или разные стороны от магнитопаузы. Обнаружено, что при снижении амплитуды флуктуаций перед ударной волной меняется амплитуда и пространственный масштаб флуктуаций в магнитослое, а также резко снижается когерентность между флуктуациями по разные стороны магнитопаузы. Это позволяет сделать вывод, что пульсации, возникающие в геомагнитном хвосте при «нулевой» возмущенности перед ударной волной, представляют собой внутримагнитосферное явление, слабо связанное с процессами за магнитопаузой.



Регистрация эльфов в эксперименте «УФ атмосфера» с борта МКС и их реконструкция
Аннотация
В данных орбитального многоканального детектора «УФ атмосфера» (Mini-EUSO) на сегодняшний день надежно идентифицировано более трех десятков суб-миллисекундных событий типа ELVES («эльфы»), являющихся следствием взаимодействия фронта электромагнитного импульса от грозового разряда и нижнего слоя ионосферы. Каждое событие имеет характерный кольцевой паттерн свечения и занимает значительную часть поля зрения детектора, а сигнал в отдельном канале имеет асимметричный профиль с ярко выраженным пиком. Распределение времен пиков содержит информацию как о локализации разряда, так и о высоте свечения.
В настоящей работе предлагается байесовская (вероятностная) модель реконструкции событий типа «эльф», реализованная методами вероятностного программирования в PyMC-5. На примере нескольких событий показаны возможности модели по определению положения разряда. Намечены способы модификации модели для восстановления ориентации разряда и уточнения высоты свечения.



О согласованной динамике магнитного поля и потоков релятивистских электронов в области геостационарной орбиты
Аннотация
Представлены результаты исследования динамики магнитного поля и потоков электронов внешнего радиационного пояса Земли с энергией >2 МэВ по данным геостационарного спутника GOES-15 в течение достаточно длительного (16.X.2016–16.II.2017) периода умеренной и слабой геомагнитной активности, вызванной приходом к Земле череды высокоскоростных потоков солнечного ветра. Основные вариации потока электронов в области геостационарной орбиты вызваны перемещением, замедлением и ускорением частиц внешнего радиационного пояса Земли под воздействием геомагнитной активности. Результаты сравнительного анализа вариаций потоков электронов и компонент магнитосферного поля свидетельствуют о преимущественном влиянии величины и структуры магнитосферного поля на динамику потоков релятивистских электронов внешнего радиационного пояса. Изменения в компонентах магнитосферного магнитного поля и в потоках электронов – составные части единого процесса, происходящего вместе с изменениями магнитосферы как единого целого.



Моделирование времени прихода корональных выбросов массы на околоземную орбиту по параметрам диммингов
Аннотация
Проведено моделирование времени прихода корональных выбросов массы (КВМ) на околоземную орбиту по параметрам диммингов из центральной части солнечного диска для событий 2010–2018 гг. Для прогноза межпланетных корональных выбросов масс используется DBM-модель, скорости фонового ветра рассчитаны по модели квазистационарных потоков солнечного ветра, разработанной в НИИЯФ МГУ. Проведено сравнение результатов прогноза межпланетного коронального выброса массы (МКВМ), полученного двумя методами: 1) с использованием начальных скоростей КВМ из базы CACTus по данным коронографа SOHO/LASCO; 2) с использованием начальных скоростей, рассчитанных по максимальному скачку яркости димминга, который можно соотнести с КВМ из базы CACTus по времени. Анализ результатов прогноза показал, что оба метода дают сравнимые ошибки прогноза по времени прибытия МКВМ на околоземную орбиту и его скорости. Для исследования возможности прогноза МКВМ, для которого в коронографе по каким-то причинам может не наблюдаться КВМ, проведено моделирование МКВМ по параметрам диммингов. Результаты показали, что в 43% случаев по параметрам диммингов в центральной области солнечного диска, которые не удалось соотнести с КВМ, можно спрогнозировать время прихода МКВМ с точностью 24 ч.



Моделирование воздействия атомарного кислорода на материалы искусственных спутников Земли
Аннотация
Представлено описание разработанного в Научно-исследовательском институте ядерной физики МГУ имени М. В. Ломоносова магнитоплазмодинамического ускорителя и созданного на его основе лабораторного стенда для моделирования воздействия атомарного кислорода верхней атмосферы Земли на материалы низкоорбитальных спутников. Рассмотрена методика моделирования, приведены примеры результатов лабораторных исследований. Изложены основные положения и результаты расчетно-теоретических исследований разрушения атомарным кислородом приповерхностных слоев полимерных материалов.



Оценка ожидаемых доз радиации при перелете к Луне с использованием двигателей малой тяги
Аннотация
Выполнены оценки поглощенных доз внутри космического аппарата при полете к Луне с помощью двигателей малой тяги. Учитываются особенности траектории, существенно отличающейся от гомановской. В частности, такая траектория связана с длительным пребыванием внутри радиационных поясов, что может вызвать нарушения в работе бортовой аппаратуры. Оказалось, что при длительной транспортировке пищевых продуктов возможна их порча под действием радиации. Это крайне важно для снабжения перспективных обитаемых станций на поверхности Луны или окололунной орбите. Представленные результаты могут быть использованы при подготовке будущих космических экспериментов.


