Дата создания
сайта: 20/12/2012 Дата обновления главной страницы:
14.04.2019 09:14
e-mail:
icq:
613603564
поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
код нашей кнопки:
Изучение Земли как планеты, ее ближайшего космического окружения и
влияния Солнца и различных космических факторов на нее, несомненно,
относится к главным задачам геофизики. До начала космической эры в этой
области мы опирались на возможности наземных геофизических обсерваторий
и теоретические предположения о физических процессах, протекающих в
околоземном пространстве, в том числе во внешних слоях атмосферы.
Средства космической техники (высотные ракеты, спутники, космические
межпланетные зонды) качественно изменили облик ряда научных дисциплин.
Прежде всего это касается геофизических исследований ионосферы,
магнитосферы, внешнего электромагнитного поля Земли и физических явлений
в межпланетном пространстве.
Программа, реализованная с помощью первого чехословацкого искусственного
спутника Земли "Магион",- составная часть обширного круга исследований
ближнего космического пространства: земной магнитосферы и ионосферы. От
слов магнитосфера и ионосфера образовано название спутника.
Начало изучения ионосферы - внешних слоев атмосферы Земли,
характеризующихся высокой ионизацией и электропроводимостью, связано с
успехами радиотехники в 20-х гг. нашего столетия. Фундаментальные
исследования этой области проводились с помощью радиоволн, которые
отражает ионосфера. Однако в то время никто даже не подозревал
существования магнитосферы. Без преувеличения можно сказать, что она-
основное открытие космической эры, касающееся Земли как планеты. Сегодня
мы знаем, что в определенном смысле магнитосферу имеют многие
космические тела. Она окружает все планеты, обладающие магнитным полем.
В начале космической эры использовался термин экзосфера, под которой
понимали все, лежащее выше плотных слоев земной атмосферы. Попросту
говоря, таких слоев было два: часть атмосферы, состоящая из атомов и
молекул ней-
трального газа и доходящая до высот порядка 60 км, и ионосфера, в
которой разреженный газ с увеличением высоты все более и более
ионизуется прежде всего под воздействием ультрафиолетового и
рентгеновского излучения Солнца. В ионосфере вероятность столкновения
ионизованных положительных и отрицательных частиц (ионов и электронов)
настолько мала, что их рекомбинация происходит достаточно медленно.
Однако вплоть до пятидесятых годов сохранялось представление о том, что
нейтральный и ионизованный газ внешней воздушной оболочки Земли
подчиняется законам барометрического равновесия и его плотность с
высотой убывает очень быстро (экспоненциально). Экзосфера описывалась
довольно просто: теоретически допускалось, что на достаточно большом
удалении от Земли ее плотность приближается к нулю. Этому
соответствовало представление о двухполюсном геомагнитном поле, свободно
уходящем через экзосферу в межпланетное пространство (рис. 1).
За несколько лет до запуска первого спутника были получены первые
экспериментальные и теоретические результаты, показывавшие, что прежние
представления об экзосфере неправильны. Ученые пришли к выводу, что
поток плазмы (заряженных частиц) солнечного происхождения вблизи орбиты
Земли обладает скоростью около 400 км/с, а его плотность колеблется от
единиц до десятков частиц в кубическом сантиметре. Изучение
распространения очень длинных электромагнитных волн в экзосфере
показало, что на расстоянии около 2,5-3 земных радиусов плотность
заряженных частиц должна составлять как минимум 102см_3, что значительно
больше, чем предполагала теория экспоненциального убывания плотности
выше ионизационного максимума в ионосфере, который наблюдается на
высотах порядка 300 км.
Уже первые, измерения с помощью спутников позволили получить данные, из
которых следовало, что прежняя упрощенная "экзосферная" модель очень
неточна. Насколько? Это видно из сравнения рис. 1 и
рис. 2, на котором показана (с нынешней точки зрения весьма упрощенно и
схематично) земная магнитосфера.
Геомагнитное поле, влияющее на потоки заряженных частиц ионизованного
газа, само подвергается воздействию солнечного ветра. Причем так, что
пространство вблизи нашей планеты, по сути дела, оказывается разделенным
на внешнюю область, где движутся частицы солнечного ветра, и внутреннюю
(своего рода магнитную полость) - магнитосферу. В ней движение
заряженных частиц, вообще говоря, атмосферного происхождения, в первую
очередь определяется геомагнитным полем, которое "управляет" пространственным распределением ионизованного газа - плазмы.
Название магнитосферы заставляет предполагать, что она имеет сферическую
форму. Однако это совсем не так. Если в направлении к Солнцу
магнитосфера простирается на расстояние в 8-10 земных радиусов, то в
противоположном направлении она гораздо более вытянута и выходит далеко
за орбиту Луны, напоминая хвост кометы. Внешняя граница магнитосферы
называется магнитопаузой - это место, где "напор" солнечного ветра
уравновешивается "напором" магнитного поля Земли.
Такое описание магнитосферы дает сильно упрощенную статическую картину.
В действительности ее структура значительно более сложна и изменчива. На
нее влияют флуктуации солнечного ветра, ей присущи суточные вариации,
связанные с тем, что оси геомагнитного поля и вращения Земли образуют
угол (около 11°), и ежегодные, вызываемые обращением нашей планеты
вокруг Солнца.
Магнитосфера напоминает огромную лабораторную установку, в которой
взаимодействуют магнитные поля, плазма, потоки заряженных частиц и
связанные с ними электрические поля, различные волны. До сих пор многие
физические процессы, протекающие в магнитосфере, не удается воссоздать в
земных лабораториях.
Она не только место действия, но и источник важных геофизических
процессов. Например магнитное поле способно улавливать и в течение
длительного времени удерживать заряженные частицы
Рис. 1. Схематическое
изображение магнитного поля Земли (по представлениям конца 50-х гг.).
Низкочастотное излучение (его источник - атмосферные электрические
разряды) в виде "свистов" распространяется вдоль замкнутых силовых линий
(по "свистовому волноводу") из одного полушария в другое
Рис.
2. Строение магнитосферы Земли (в предположении, что ось магнитного поля
перпендикулярна направлению Солнце - Земля). Под воздействием солнечного
ветра магнитные силовые линии на дневной стороне сдавливаются, а на
ночной, наоборот, сильно вытягиваются, образуя магнитосферный хвост. В
нейтральных точках А и В частицы солнечного происхождения могут
проникать в магнитосферу
высоких энергий. В
результате магнитосфера становится чем-то вроде энергетической ловушки,
которая при определенных обстоятельствах может высвобождать энергию и
тем самым вызывать ряд геофизических явлений (геомагнитные бури,
полярные сияния), ответственных за помехи в ионосферном распространении
радиоволн. Все космические факторы, воздействующие на Землю, и прежде
всего солнечная деятельность, оказывают влияние на магнитосферу; она
служит передаточным звеном их воздействия. Поэтому пристальное внимание
к нейсовершенно оправдано.
Одно из наиболее важных свойств
ионосферы - способность отражать электромагнитные волны. На этом
основана дальняя радиосвязь, в первую очередь в коротковолновом
диапазоне. Зачастую это происходит путем многократного переотражения
волн-ионосферой и земной поверхностью.
Ионосфера отражает волны, частота которых ниже некоторой критической (более
высокочастотное излучение проходит через нее). Очень длинные волны (очень
низкочастотное излучение) при определенных условиях (когда направление
их распространения образует небольшой угол с направлением геомагнитного
поля) могут распространяться ионосферой. В этом случае волны вдоль
магнитных силовых линий идут из одного полушария в другое (см. рис. 1).
Такие пульсации ("свисты") были впервые обнаружены при исследовании
дисперсии спектра излучения, возникающего во время атмосферных разрядов
(молний). Дисперсия, т. е. смещение во времени волн различной длины
относительно друг друга, - следствие разных скоростей распространения
таких волн вдоль магнитных силовых линий, удаленных на расстояние в
несколько земных радиусов. Она определяется интенсивностью магнитного
поля и плотностью ионизованного газа, особенно в верхней части
траектории. Поэтому анализ низкочастотного излучения, которое может не
только проходить через верхнюю ионосферу и магнитосферу, но и возникать
там, позволяет получить ряд интересных данных об этих областях. Именно
оно еще до исследований на искусственных спутниках принесло первую
информацию о неожиданно высокой плотности ионизованного газа на больших
расстояниях от земной поверхности.
Однако лишь некоторые типы очень длинных электромагнитных волн,
распространяющихся в магнитосфере, можно регистрировать на земной
поверхности. Ионосфера, особенно ее нижние наиболее плотные слои, играет
роль своего рода фильтра, который воздействует на волны определенным,
часто неизвестным нам образом. Некоторые волны она вообще не пропускает,
поэтому
Рис. 3. Волновой спектр (спектрограмма) в
диапазоне до 16 кГц, зарегистрированный спутником "Интеркос-мос-3" при
его прохождении над Европой на высоте 600 км. Пологая убывающая
(частично "размытая") кривая - "свист", пришедший из Южного полушария;
"крутая" кривая в центре - "свист", источник которого находился в
области под спутником. На частоте около 11 кГц заметна естественная
эмиссия околоспутниковой зоны на одной из резонансных частот плазмы
Рис. 4. Спектрограмма низкочастотного излучения,
полученная спутником "Интер-космос-14" на высоте более 1000 км в
полярных широтах. Излучение такого типа возникает в магнитосфере при
взаимодействии заряженных частиц и магнитного поля Земли и
распространяется вдоль силовых линий вверх: оно может быть
зарегистрировано только спутником, движущимся над областью ее
возникновения
наблюдения на поверхности Земли могут дать лишь
фрагментарную картину волновых явлений в магнитосфере.
Зато измерения с помощью спутников непосредственно в среде
распространения и возникновения низкочастотного излучения дают
чрезвычайно ценный научный материал (рис. 3 и 4). Данное направление
исследований становится все более актуальным, а регистрация разных типов
волн, электрических и магнитных полей с помощью спутников - неотъемлемой
частью изучения явлений в околоземном пространстве.
К концу 1982 г. по программе "Интеркосмос" было реализовано восемь
низкочастотных экспериментов на спутниках "Интеркосмос" с номерами 3, 5,
10, 13, 14, 18, 19 и "Магион". Эти эксперименты взаимоувязывались, и в
них отрабатывалась методика измерения, совершенствовалась техника.
Однако, исключая "Магион",
они всегда были составной частью более обширной программы данного
спутника; в нее могли быть включены, например, измерения потоков
заряженных частиц или электронной плотности и температуры.
Различные орбиты спутников позволяли наблюдать волновые явления над
разными районами: от экватора до магнитного полюса Земли. Применение
различных типов приемных антенн на спутниках (рис. 5) позволило измерять
магнитную и электрическую составляющие полей не только по отдельности,
но и одновременно, что дало возможность разделить изучавшиеся природные
явления на имеющие характер электростатического шума и электромагнитные.
Зная ориентацию спутника в пространстве и одновременно измеряя обе
составляющие поля, можно определить направление прихода волны и, стало
быть, локализовать область, в которой она возникла.
Несмотря на то, что в исследованиях околоземного
пространства и физических явлений в нем достигнут существенный прогресс
(благодаря современным средствам космической техники), многие вопросы
остались пока еще без ответов, кроме того, совершенно закономерно
появились новые вопросы. Один из обширных комплексов таких вопросов
связан с тем, что исследуемая среда постоянно меняется. Физические
явления в ней подвержены одновременно и временным, и пространственным
вариациям.
Спутник, перемещающийся с довольно большой скоростью, может измерить
параметры среды или исследуемого явления в некоторой ограниченной
области пространства в известный момент времени или же определить, как
они меняются вдоль его собственной траектории, однако при этом мы не в
состоянии отличить временные вариации от пространственных. Проблема
может быть решена с помощью системы спутников, движущихся на
определенных расстояниях друг от друга по одинаковым (или близким)
орбитам и измеряющих одни и те же физические параметры тождественной или
аналогичной аппаратурой.
Система из двух спутников, запускаемых одной ракетой-носителем,
отделяющихся друг от друга на орбите и постепенно расходящихся,
соответствует основным требованиям такого эксперимента и сравнительно
легко реализуема с технической точки зрения. Впервые подобный проект был
осуществлен при запуске спутников "Ин-теркосмос-18" и "Магион". Их
программа была нацелена на исследование магнитосферы и взаимосвязей
между магнитосферой и ионосферой.
Рис.5. Спутник "Интеркосмос-10" во время
наземных испытаний. На нем впервые по программе "Интеркосмос" для
измерения электрических полей в ионосфере и магнитосфере использовались
шаровидные зонды (на конце штанги). Аппаратура для этого эксперимента
была разработана Геофизическим институтом ЧСАН
Проект "Магион" продолжил ряд низкочастотных
экспериментов, проведенных по программе "Интеркосмос" на геофизических
спутниках, в том числе для сравнения полученных на спутниках и в
наземных обсерваториях результатов низкочастотных измерений. Эксперимент
"Магион" был направлен на получение данных, которые бы позволили
ответить на ряд вопросов, возникших в ходе этих работ: каково
пространственное распределение волн, распространяющихся в виде
"свистов"; в каких областях пространства можно зарегистрировать один и
тот же "свист"; каковы реальные размеры "свистовых волноводов" в
ионосфере и их временная и пространственная стабильность; как велики
области, одновременно "заполняемые" определенным типом низкочастотного
излучения естественного происхождения; можно ли отличить его эмиссию,
возникающую вследствие взаимодействия частиц с магнитным полем
"непосредственно" в окрестностях спутника, от излучения, приходящего с
больших расстояний? Существуют и другие подобные проблемы, решению
которых может содействовать система из двух спутников.
Основной задачей совместного полета (эксперимента "Магион") было
исследование простран-ственно-временной структуры низкочастотных
электромагнитных полей естественного происхождения в магнитосфере и
ионосфере Земли. Оба спутника были оборудованы приборами для регистрации
электрических и магнитных составляющих поля в диапазоне до 16 кГц и
телеметрическими системами для передачи данных в аналоговой форме,
позволяющей обрабатывать их методами спектрального анализа. Спутники
измеряли также интенсивность поля на нескольких выбранных частотах с
большим динамическим разрешением и интенсивность потоков заряженных
частиц. Кроме того, на "Интеркосмосе-18" был установлен обширный
комплекс приборов для изучения состава и других характеристик плазмы
вдоль орбиты спутника.
Сопоставимость результатов, получаемых на обоих спутниках,
обеспечивалась их ориентацией относительно вектора магнитного поля
Земли: "Магион" имел систему магнитной стабилизации, а "Интеркосмос-18"
- систему трехосной стабилизации, в том числе вдоль векторов скорости и
силы земного тяготения. Поэтому расчеты позволяли достаточно точно
определять ориентацию антенн и других датчиков относительно магнитного
поля Земли в любой точке орбиты. Для контроля точности магнитной
ориентации система солнечных панелей спутника "Магион" была установлена
так, чтобы можно было определять ориентацию относительно Солнца.
"Магион" был спроектирован как составная часть научноп аппаратуры
спутника "Интеркос-мос-18" (рис. 6, 7). Оба спутника были выведены на
орбиту (407x768 км) одновременно одной ракетой-носителем. Как и
планировалось, "Магион" отделился от "Интеркосмоса-18" и начал работать
через три недели после их вывода на орбиту (это время было использовано
для испытания бортовых систем "Магиона"). Отделение было осуществлено с
помощью дистанционно управляемого пружинного механизма, который придал
спутнику "Магион" начальную относительную скорость 0,2 ц/ с в
направлении вектора орбитальной скорости.
"Магион" отделился от спутника "Интеркос-мос-18" на 314-м витке 14
ноября 1978 г. и прекратил свое существование, войдя в плотные слои
атмосферы, в ночь с 10 на 11 сентября 1981 г. (скорее всего на 16033-м
витке). Спутник "Интеркосмос-18" аналогичным образом прекратил свое
существование 17 марта 1981 г.
В течение всего времени функционирования на орбите управление спутником
"Магион" осуществлялось наземной станцией, расположенной в ионосферной
обсерватории Геофизического института ЧСАН (в 50 км севернее Праги)
(рис. 8, 9).
Станция поддерживала связь со спутником "Магион" до 10 сентября 1981 г.
(последний раз во время его прохождения через зону радиовидимости
станции на 16028-м витке). В результате торможения в атмосфере уже на
этом витке спутник снизился до высоты около 164 км над земной
поверхностью. Из-за сопротивления окружающих слоев атмосферы значительно
повысилась его температура. Внутренние части спутника, например
химические батареи, в этот период нагрелись до 46°С. В дальнейшем
быстрая потеря высоты и повышение температуры спутника стали причиной
прекращения его работы.
Первоначально запланированная продолжительность совместной работы обоих
спутников определялась временем, необходимым для их взаимного удаления
на 1000 км. Предполагалось, что "Магион" будет функционировать около
трех недель.
Однако, как мы видели время его существования оказалось гораздо большим.
В результате несколько различных режимов торможения относительная
скорость обоих спутников постепенно менялась, что привело к новой их
"встрече" на орбите (с разницей в один оборот вокруг Земли) 4 апреля
1979 г. До сентября 1980 г., когда общая программа измерений была
Рис. 6. Чехословацкий малый спутник "Магион"
Рис. 7. Спутник "Интеркос-мос-18" с
установленным на нем спутником "Магион"
Рис. 8. Ионосферная обсерватория Геофизического
института ЧСАН
Рис. 9. Радиоаппаратура для управления спутником
"Магион"
Рис. 11. Часть бортовых электронных систем
спутника "Магион"
Рис. 10. Общее устройство спутника "Магион"
(размеры даны в миллиметрах). МЛ - нераскрытая магнитная антенна; У-усилитель; ДЧ- детекторы частиц; ^- постоянные магниты и MP- магнитная
рама (вместе образуют систему магнитной стабилизации); СП- солнечные
панели; ХБ - химические батареи; И - блок для измерения интенсивности
потока частиц; УЭ - усилитель электрической составляющей поля; БЭ -
бортовая электронная аппаратура; К- главные кабельные соединения
закончена, подобная ситуация взаимного сближения
неоднократно повторялась.
Благодаря тому, что "Магион" действовал около трех лет, общий объем
проведенных измерений значительно превысил запланированный. Даже в
последнюю неделю своего существования бортовые приборы спутника "Магион"
зарегистрировали на относительно небольших высотах (около 200 км)
интересные данные о низкочастотной эмиссии, связанной с повышенной
геомагнитной активностью в начале сентября 1981 г.
Помимо малого спутника "Магион", на спут-нике-носителе "Интеркосмос-18"
надо было разместить еще много различной аппаратуры. Поэтому с самого
начала при разработке проекта "Магион" учитывался ряд ограничений,
касавшихся прежде всего размеров и веса малого спутника; как следствие
были ограничены мощность источников питания, размеры антенн и т. д.
Однако для выполнения основных задач эксперимента необходимо было
обеспечить оптимальные условия для достаточно длительной работы спутника
и включить в его бортовое оборудование системы магнитной стабилизации,
обеспечения температурного режима, управления, измерения контрольных
технологических параметров, цифровое запоминающее устройство и, наконец,
научную аппаратуру. Общее устройство спутника (его вес - 14,56 кг)
показано на рис. 10 (см. также рис. 11). Основные системы спутника "Магион":
телеметрические передающие устройства на частотах 137,15 МГц (0,25 Вт) и
400,57 МГц (1,5 Вт); система командной связи (24 независимые команды,
диапазон 149 МГц); система питания, состоявшая из солнечных
панелей (2,4 Вт), двух химических аккумуляторных
Рис. 12. Спектрограммы "свистов",
зарегистрированные станцией Геофизического института ЧСАН одновременно
со спутников "Магион" и "Интеркосмос-18" при их взаимном удалении на 25
км (25 ноября 1978 г.). Линии, идущие вдоль горизонтального направления,
- дополнительная информация (интенсивность волновых явлений, время и т.
д.)
батарей (40 Втч) и трансформатора (он
обеспечивал бортовые системы электроэнергией соответствующих
напряжений);
измерительная система для контроля электрических напряжений и токов,
температуры в различных частях спутника и рабочих характеристик научных
приборов (всего 52 параметра);
комплекс научных измерительных приборов, в который входили:
- датчики и электронная аппаратура для измерения электрических и
магнитных полей в диапазоне 0,05-16 кГц и на пяти выбранных частотах от
0,45 до 15 кГц, а также электрического поля в диапазоне 0,01-80 Гц;
- 16-тиканальный частотный анализатор в диапазоне до 15 кГц;
- система возбуждения и измерения плазменных резонансов;
- 4 детектора для измерения потоков заряженных частиц, в том числе
электронов с энергиями больше 30 кэВ, ориентированные по двум
Рис. 13. Измерения спутника "Магион" (15 мая
1979 г.): интенсивность магнитной составляющей естественных полей на
пяти частотах (0,45; 0,8; 1,4; 4; 15 кГц) и интенсивность потока
электронов (ИПЭ) с энергиями больше 30 кэВ. На горизонтальной оси:
всемирное время; наибольшее удаление соответствующей магнитной силовой
линии от центра Земли в радиусах Земли; высота спутника над поверхностью
Земли в километрах. Максимуму эмиссии электромагнитных волн на частотах
до 1,4 кГц соответствует максимум интенсивности потока электронов
направлениям - параллельно и перпендикулярнои оси
магнитной стабилизации спутника.Результаты, полученные в ходе
эксперимента "Магион", можно охарактеризовать двумя типами
иллюстративного материала: 1) обработка методом частотного анализа
данных по "свистовым" и другим низкочастотным явлениям - на рис. 12
показаны "свисты", зарегистрированные спутниками "Интеркосмос-18" и "Магион"
вскоре после их разделения (взаимное удаление - около 25 км); 2)
графическое изображение зарегистрированных вдоль орбиты спутника
ин-тенсивностей естественных электромагнитных шумов на выбранных
частотах и интенсивностей потоков электронов с энергиями больше 30 кэВ
(рис. 13 и 14).
Параллельные измерения, проведенные на обоих спутниках, во многом
содействовали прояснению вопросов, связанных с распространением волн
"свистового" типа через ионосферу. На рис. 15 схематически показаны
магнитосферный "свистовой" волновод и распространение по нему волн,
которые как бы высвечивают более плотные слои ионосферы. И хотя апогей
орбиты обоих спутников был недостаточно велик, для того чтобы подробно
изучить направления распространения волн, полученные результаты, по сути
дела, соответствуют такой модели.
Рис. 16 подтверждает относительную стабильность
эмиссии волн вблизи плазмопаузы. Несмотря на некоторые структурные
расхождения, область эмиссии на обоих частотах не меняет своего
местоположения между 53° и 67° по широте.
Последовательное прохождение обоими спутниками одних
и тех же областей с интервалом в несколько минут позволило в случае
высокой "свистовой" активности более точно установить границы зоны
возможного распространения низкочастотного излучения для различных
геофизических условий.
Помимо исследований временной и пространственной структуры
низкочастотных полей, в эксперименте решалась более общая проблема,
Рис. 14. Интенсивность электрической
составляющей естественных полей на трех частотах (0,45; 0,8; 1,4 кГц) и
интенсивность потока электронов с энергиями больше 30 кэВ. Спутник "Магион"
провел измерения в одной и той же области при низкой геомагнитной
активности (8 марта 1981 г., вверху) и при значительных геомагнитных
"помехах" (14 марта 1981 г., внизу). Во втором случае область волновых
эмиссий сместилась в сторону меньших широт приблизительно на 5°. На
горизонтальной оси: всемирное время; наибольшее удаление соответствующей
магнитной силовой линии от центра Земли в радиусах Земли; высота
спутника над поверхностью Земли; долгота и широта
связанная с практическими возможностями использовать
автономный отделяющийся приборный блок в качестве дополнения к большому
спутнику с комплексной программой.
Оказалось, что относительно простым и по сравнению с запуском
самостоятельного спутника чрезвычайно дешевым способом можно повысить
ценность измерений, проводимых основным объектом (спутником-носителем).
При этом результаты измерений оказываются более "чистыми", уменьшается
влияние помех, и зачастую удается осуществить более детальные
исследования.
Рис. 15. Исследование распространения "свистов"
через магнитосферу и ионосферу с помощью двух спутников
Рис. 16. Интенсивность электрической
составляющей естественных полей на частотах 800 и 450 Гц, измеренная при
последовательном прохождении с интервалом 30,5 мин спутниками "Магион" и
"Интеркосмос-18" одной и той же области эмиссии (15 мая 1979 г.). На
горизонтальной оси: всемирное время (для измерений на спутнике "Магион");
наибольшее удаление соответствующей магнитной силовой линии от центра
Земли в радиусах Земли; северная широта в градусах
Измерения проводятся на почти идентичных орбитах двух
спутников, при различном, в том числе большом, их взаимном удалении, в
одних и тех же точках пространства, через известные интервалы времени.
Наконец, и совершенно самостоятельная деятельность спутника-сателлита,
как это было в данном случае, может быть очень полезной.
Открытия последних лет подтверждают значение системы
магнитосфера-ионосфера как связующего звена при передаче солнечной
энергии Земле. Каждая точка магнитосферы связана определенной магнитной
силовой линией с соответствующими точками в других областях магнитосферы
и ионосфере, между этими точками существует физическая взаимосвязь.
Исследования в этом направлении позволяют познать физические основы
единой электродинамической системы, определяющей движение материи вокруг
Земли.
Отдельные явления уже достаточно подробно изучены нами, однако
исследование причинной взаимосвязи между отдельными физическими
процессами в разных областях космического пространства остается
важнейшей современной задачей космической геофизики. Дальнейший прогресс
в данной области возможен только на пути непосредственных измерений с
высоким временным и пространственным разрешением на специально
оборудованных для этого спутниках. Первостепенное значение для решения
подобной задачи будут иметь исследовательские проекты, предполагающие
использование системы спутников, которая позволяет выявить и
количественно изучить аналогичные природные явления в разных областях
магнитосферы.
Речь идет, например, о взаимосвязи явлений в верхних частях магнитосферы
и соответствующих им нижних ее областях в высоких широтах. Помимо всего
прочего, эти области интересны еще и тем, что в них проходят
энергетически мощные природные процессы, а в пространстве между ними,
вдоль связывающих их силовых линий, в тысячах километров от поверхности
Земли, возникает чрезвычайно сильная эмиссия электромагнитных волн на
частотах 100 кГц. Их мощность достигает 109 Вт. Это наиболее мощное
известное радиоизлучение планеты Земля, которое по своему характеру
напоминает эмиссию, обнаруженную в магнитосферах Юпитера и Сатурна.
Однако его причины и механизм возникновения нам не известны.
Для решения подобных проблем необходимо получить данные о
пространственной структуре геофизических явлений в магнитосфере. Этим и
определяется важность научных результатов и технического опыта, добытых
в эксперименте "Магион", для будущих исследований в космосе.
Павел ТРЖИСКА (Th'ska) (p.
1931) - чехословацкий специалист по атмосферным и магнитосферным
исследованиям, кандидат наук, старший научный сотрудник
Геофизического института Чехословацкой Академии наук,
председатель чехословацкой рабочей группы по космической физике
(программа "Интеркосмос"), член-корреспондент Международной
астронавтической академии. В 1954 окончил электротехнический
факультет Чешского высшего технического училища в Праге и
приступил к работе в Геофизическом институте ЧСАН. В настоящее
время он старший научный сотрудник отдела ионосферы.
П.Тржиска награжден Государственной премией имени Клемента
Готвальда и совместной премией АН СССР и ЧСАН.
Размещение фотографий и
цитирование статей с нашего сайта на других ресурсах разрешается при
условии указания ссылки на первоисточник и фотографии.
