МКА-ФКИ (ПН-2)

  • Обзор проекта

  • Основные задачи

  • Описание миссии

  • Научная аппаратура

  • Значимость миссии

  • Галерея

Малоразмерный космический аппарат для фундаментальных космических исследований (МКА-ФКИ) ПН ("Рэлек") предназначен для исследования физических процессов высыпания магнитосферных релятивистских электронов и транзиентных явлений в атмосфере Земли, на Солнце и во Вселенной.

Основные научные задачи - исследование процессов ускорения и высыпаний магнитосферных электронов; изучение воздействия частиц высоких энергий на верхнюю атмосферу и ионосферу; наблюдение транзиентных явлений в атмосфере в их возможной связи с взаимодействиями энергичных частиц; изучение ускорительных механизмов в атмосфере как возможных источников высокоэнергичных электронов.

  1. Назначение гидрометеорология
  2. Статус выведен из эксплуатации,
  3. Объект исследований Земля, околоземное пространство
  4. Дата запуска 8 июля 2014 г.
  5. Космодром Байконур
  6. Средства выведения РН "Союз", РБ "Фрегат"
  7. Масса аппарата 283 кг.
  8. Рабочая орбита ССО (825х640 км; 98,4°)

Исследование высыпаний магнитосферных электронов

  • Мониторинг потоков релятивистских электронов в околоземном пространстве 
  • Развитие методов изучения динамики потоков релятивистских электронов в областях высыпаний 
  • Исследование потоков и спектров электронов высоких энергий внешнего радиационного пояса Земли 
  • Исследование потоков и спектров электронов высоких энергий в области Южно-Атлантической аномалии (внутренний радиационный пояс) 
  • Исследование потоков и спектров электронов высоких энергий в низкоширотных областях (на малых L)
  • Разработка методов исследования механизмов ускорения и высыпаний по данным измерений спектральных, угловых и пространственных характеристик потоков релятивистских электронов 
  • Мониторинг потоков протонов с энергиями от нескольких МэВ до нескольких десятков МэВ  в околоземном пространстве
  • Исследование потоков и спектров электронов и протонов солнечных вспышек по данным измерений в полярных областях
  • Глобальные вариации потоков заряженных частиц в околоземном пространстве

Исследование магнитоволновых явлений в околоземном пространстве

  • Исследование колебаний электрического и магнитного полей непосредственно в ионосфере в различных гелио- и геомагнитных условиях 
  • Исследование электромагнитных излучений в ОНЧ-диапазоне, генерируемых в основной фазе грозового разряда
  • Изучение взаимосвязи электромагнитных явлений КНЧ-ОНЧ-ВЧ диапазонов в различных областях околоземного космического пространства
  • Мониторинг космической погоды с целью отработки методики предсказания и анализа состояния ее изменений

Исследование транзиентных явлений в атмосфере Земли

  • Исследование временных и спектральных параметров вспышек атмосферного жесткого рентгеновского и гамма-излучения
  • Исследование временных и пространственных характеристик атмосферных всплесков УФ и красного излучения 
  • Исследование динамики потоков УФ, жесткого рентгеновского и гамма-излучения атмосферы)
  • Исследование временных, спектральных и пространственных характеристик оптического свечеиия атмосферы в обрасти высотных электромагнитных разрядов 
  • Одновременные измерения радио, оптического, УФ, рентгеновского и гамма-излучения высотных электромагнитных разрядов
  • Динамика накопления электромагнитной энергии, изучение ее распределения по спектру различных пространственных масштабов (1-100 м), диссипации и распространения из грозового облака 
  • Изучение высотного  распределения разрядов  облако – поверхность Земли  и  облако-облако
  • Исследование фона электромагнитных излучений в диапазоне КНЧ-ОНЧ-ВЧ
  • Исследование по откликам (эффектам) в ионосфере механизмов генерации и распространения высокоэнергетических процессов, вызванных высотными молниевыми разрядами и транзиентными явлениями

Объектом научных исследований с КНА «РЭЛЕК» на МКА-ФКИ (ПН2) являются следующие физические процессы: высыпания магнитосферных релятивистских электронов и транзиентные, то есть кратковременные явления в атмосфере Земли, на Солнце и во Вселенной. В качестве подобных событий проявляются физические процессы различной природы, протекающие с выделением большой энергии в течение малых промежутков времени. В атмосфере Земли к таким явлениям относятся высотные атмосферные разряды, в том числе некоторые типы гроз, а также, так называемые, спрайты, эльфы и «голубые струи» и их проявления в разных диапазонах электромагнитного спектра.

Научная программа экспериментов на КА «МКА-ПН2» направлена на получение новых знаний о механизмах ускорения и потерь электронов высоких (субрелятивистских и релятивистских) энергий в зонах захваченной радиации. Отдельной задачей является изучение возможного влияния потоков высыпающихся релятивистских электронов на верхнюю атмосферу Земли и ее отклика на такие высыпания.

Реализация научной программы позволит получить новые данные о механизме ускорения и потерь электронов высоких энергий, взаимодействии «волна-частица». Будут также получены новые данные о динамических процессах в системе атмосфера-ионосфера-магнитосфера, в частности, должно быть выяснено при каких условиях доминирующими процессами являются высыпания электронов и их воздействие на ионосферу и верхнюю атмосферу, а при каких – ускорение электронов во время высотных электромагнитных разрядов и их возможная инжекция в околоземное пространство.

Реализация научной программы позволит разработать новые методы зондирования верхней атмосферы Земли в радио, оптическом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах. развить эти методы для оценки роли высотных разрядов в глобальной электрической цепи, оценить возможное влияние высотных разрядов на состояние верхней атмосферы и околоземного пространства, в том числе и в плане радиационных условий, практического использования разработанных методов в научных и прикладных целях.

  • Впервые будут получены данные по временным характеристикам атмосферных вспышек гамма-излучения с высоким (~10-4 с) временным разрешением, исследована возможная связь вспышек ультрафиолетового и гамма-излучения с высотными грозовыми разрядами;
  • будут получены новые и дополнены имеющиеся ряды данных о состоянии верхней атмосферы и ионосферы, пространственно-временной изменчивости потоков частиц и квантов в околоземном пространстве, уточнены и развиты модельные представления о природных процессах и явлениях;
  • будут разработаны предложения по модернизации и развитию системы сбора, обработки, хранения, обмена и распределения космических данных и сопутствующей информации, калибровки и валидации экспериментальных данных.

Реализация Научной программы позволит также продолжить совершенствование средств и методов регистрации различных компонентов космической радиации, зондирования верхней атмосферы Земли из космоса.

Состав КНА «РЭЛЕК»:
  • прибор регистрации жесткого рентгеновского, гамма излучения и электронов (ДРГЭ);
  • прибор регистрации ультрафиолетового излучения (ДУФ);
  • прибор для получения изображений в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах    («Телескоп-Т»);
  • прибор анализатора низкочастотных электромагнитных полей (НЧА);
  • прибор радиочастотного анализатора (РЧА).
Реализация научной программы позволила:
  • Получить новые данные о механизме ускорения и потерь электронов высоких энергий, взаимодействии «волна-частица».
  • Получить новые данные о динамических процессах в системе атмосфера-ионосфера-магнитосфера.
  • Разработать новые методы зондирования верхней атмосферы Земли в радио, оптическом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах.
  • Впервые получить данные по временным характеристикам атмосферных вспышек гамма-излучения с высоким временным разрешением и исследовать возможную связь вспышек  ультрафиолетового и гамма-излучения с высотными грозовыми разрядами.


Возврат к списку