От прогнозирования землетрясений до исследования космических лучей: зачем нужны российские спутники «Ионосфера-М»

Для портала Vokrugsveta.ru преподаватель астрономии Сергей Чумаков рассказывает о миссии российских спутников, которые скоро отправятся в полет в рамках проекта «Ионозонд-2025».

В пятницу 25 июля в 5:54 по всемирному времени (в 08:54 по московскому времени) с российского космодрома «Восточный» запланирован старт ракеты с двумя крупными научными спутниками «Ионосфера-М» и некоторой попутной нагрузкой. Аппараты, которые будут выведены на орбиту, станут частью группировки «Ионозонд», созданной отечественными учёными и конструкторами для важнейших исследований в области геофизики и гелиофизики. Их результаты принесут пользу и экономике и безопасности страны.

Что такое ионосфера

Атмосфера Земли весьма обширна, но её самый плотный слой заканчивается на высоте около 12-15 километров. Это тропосфера, в которой происходит то, что мы называем погодой — рождаются облака, бушуют тропические циклоны, возникают холодные и тёплые фронты.

А вот на высоте 50 километров, где плотность воздуха столь низка, что непригодна для дыхания, начинается наэлектризованная область атмосферы — там много заряженных частиц, возникают глобальные электрические токи и горят полярные сияния. Это ионосфера, которая растянулась почти на две тысячи километров над нашими головами. Именно процессы внутри неё отвечают за космическую погоду и могут напрямую влиять на технику, ведь электромагнитные возмущения вызывают регулярные перебои со связью и электроснабжением.

Ионосфера-М: научный «комбайн»

В рамках проекта «Ионозонд» отечественные учёные намерены продолжить исследование этого протяжённого слоя атмосферы планеты. В прошлом году два спутника проекта уже отправились на околоземную орбиту с космодрома «Восточный» и сейчас они работают, двигаясь по заданным орбитам. Но чем больше научных аппаратов, тем больше информации можно собрать, поэтому пятничный старт увеличит группировку спутников и повысит точность наблюдений.

Основная задача «Ионосфер-М» — измерить концентрацию заряженных частиц на больших высотах, проанализировать их состав и собрать данные о температуре. Спутники также имеют на борту оборудование, способное в реальном времени отслеживать параметры электромагнитных полей, возникающих в ионосфере в ответ на излучение от Солнца и далёких объектов (таких как нейтронные звёзды или окрестности галактического центра).

На спутниках, которые окажутся в околоземном пространстве в эту пятницу, установлены приборы для контроля содержания озона — именно этот газ, сосредоточенный в определённом слое земной атмосферы, предохраняет всё живое на поверхности от влияния жёсткого ультрафиолета, смертельно опасного излучения.

Не только наука, но и безопасность

Аппараты группировки «Ионозонд» послужат не только учёным. Дело в том, что процессы в ионосфере оказывают влияние на коротковолновую связь, повсеместно используемую в России на трассах Северного морского пути, для нужд авиации, вооружённых сил и других ведомств. К тому же, возмущения в ионосфере могут нарушить работу системы ГЛОНАСС для приполярных и полярных областей, что негативно скажется на освоении арктического региона. Так что отслеживать такие изменения необходимо очень оперативно, и только космические аппараты справятся с подобной задачей.

Магнитные бури, на интенсивность которых влияют ионосферные токи, способны не только принести проблемы со связью — они вызывают перебои в линиях электропередач. А ведь протяжённость ЛЭП в России исчисляется многими тысячами километров. Эти неполадки не ограничиваются простыми замыканиями на отдельных участках: существуют риски перегрева трансформаторов с последующим отключением и возгоранием, что ставит под угрозу жизнь и благополучие людей. Здесь активный мониторинг, проводимый «Ионосферами-М» непосредственно поможет предотвратить аварии или значительно уменьшить ущерб от них.

Наконец, в ИКИ РАН установили, что за несколько часов до крупных землетрясений состояние ионосферы меняется. Почему это происходит, до конца не ясно, но само явление надёжно зарегистрировано, и группировка научных спутников, отслеживая процессы в околоземном пространстве, может собрать множество информации, которая позволит предупреждать о землетрясениях в сейсмоопасных регионах России. Это критически важная задача для спасения человеческих жизней.

Как видите, российские спутники, выполняют самые разные задачи. Часть из них напрямую связана с безопасностью и благополучием людей. Космос сделает человека могущественным, это лишь вопрос времени. А ещё он до неузнаваемости преображает нашу жизнь, пусть и не все это замечают.