Малый космический аппарат для фундаментальных космических исследований "Резонанс"

  • Обзор проекта

  • Основные задачи

  • Описание миссии

  • Научная аппаратура

  • Галерея

Работы по проекту ведутся в рамках Федеральной космической программы России. Головной исполнитель по научному комплексу – Институт космических исследований РАН. Кроме российских организаций в проекте принимают участие ученые и специалисты из Австрии, Болгарии, Германии, Греции, Польши, Словакии, США, Чехии, Украины, Финляндии и Франции.

Магнитосфера Земли является естественным резонатором для многих видов электромагнитных волн. В частности, это низкочастотные геомагнитные пульсации с длиной волны порядка размера самой магнитосферы, а также волны более высокой частоты, для которых характерно волновое распространение под малым углом к магнитному полю.

Исследования самосогласованной теории радиационных поясов привели к концепции магнитосферного мазера, в котором заполненные фоновой плазмой магнитные силовые трубки служат резонатором для волн, а энергичная компонента - активным веществом.

  1. Назначение гидрометеорология
  2. Статус в разработке,
  3. Объект исследований Взаимодействие электромагнитных волн и частиц в магнитосфере Земли.
  4. Дата запуска 2021г.
  5. Космодром Байконур
  6. Средства выведения РН «Союз-2», РБ «Фрегат»
  7. Масса аппарата 413 кг.
  8. Рабочая орбита высота апогея ~ 27500 км; высота перигея ~ 1000 км; наклонение 63,4°.
  • изучение взаимодействия волн и частиц во внутренней магнитосфере Земли;
  • определение динамических характеристик магнитосферного циклотронного мазера;
  • изучение динамики кольцевого тока: его формирования и распада, а также восстановление плазмосферы после геомагнитных возмущений; 
  • определение роли мелкомасштабных электродинамических структур в глобальной динамике магнитосферной плазмы;
  • изучение процессов ускорения частиц в авроральной области магнитосферы;
  • исследование свойств источников Аврорального Километрового Радиоизлучения (АКР);
  • определение физических процессов, определяющих структуру области ускорения в авроральной магнитосфере Земли;
  • изучение свойств АКР вне источника.

Космический комплекс (КК) «Резонанс» предназначен для исследования взаимодействия электромагнитных волн и частиц в магнитосфере Земли.

Изученные к настоящему времени свойства магнитосферных мазеров позволяют понять ряд важных особенностей нестационарной динамики радиационных поясов - например, дать объяснение многим характеристикам пульсирующих пятен в полярных сияниях.

Экспериментальные исследования нестационарных режимов магнитосферных мазеров требуют надежного разделения пространственной и временной динамики, что является весьма сложной задачей при проведении прямых наблюдений с борта космического аппарата (КА). Хотя спутниковые измерения и достигли высокого уровня пространственного и временного разрешения, но пересечение их траекторий с областями взаимодействия волн имеют зачастую «случайный» и, как правило, кратковременный характер.

Одним из возможных способов проследить за развитием событий в данной силовой трубке, что особенно важно для анализа магнитосферных мазеров, может быть КА со специально подобранной орбитой, позволяющей находиться в заранее выбранной силовой трубке достаточно долгое время.

Такой КА мог бы стать средством для проведения некоторых качественно новых экспериментов по изучению динамики волн и частиц в магнитосфере Земли.

Для обеспечения одновременных измерений в различных местах одной и той же силовой трубки создаётся система из двух пар спутников, выводимых на разные орбиты.

Конструктивно-компоновочная схема

Космический аппарат «Резонанс» разрабатывается с использованием научно-технического задела программы МКА-ФКИ.

Выведение четырех космических аппаратов проекта «Резонанс» осуществляется с помощью ракеты-носителя (РН) «Союз 2-1б» и разгонного блока «Фрегат» (РБФ) по двухпусковой схеме.

Выбор параметров рабочих орбит

Одним из важных условий успешного проведения предлагаемого эксперимента является правильный выбор параметров рабочей орбиты КА.

Орбита каждой пары КА должна быть выбрана таким образом, чтобы, двигаясь по ней, спутники какое-то время (желательно, как можно большее) находились внутри одной и той же силовой трубки, связанной с наземным стендом. При этом необходимо, чтобы другая пара КА также находилась в этой же трубке, но на значительном удалении от первой пары. В то время, когда КА движется по своей орбите, трубка силовой линии вращается вместе с Землей. Для увеличения времени нахождения КА внутри трубки силовой линии необходимо обеспечить оптимальное расположение трубки (МСЛ) и орбиты КА. Это позволит находиться в заранее выбранной силовой трубке достаточно долгое время.

В состав комплекса научной аппаратуры КА «Резонанс» входят:
  • Магнитометр;
  • КНЧ приемник;
  • ОНЧ приемник;
  • ВЧ приемник;
  • Измеритель тепловой плазмы;
  • Измеритель электронной компоненты надтепловой плазмы;
  • Измеритель ионной компоненты надтепловой плазмы
  • Измеритель быстрых флуктуаций электронной компоненты плазмы;
  • ДОК-М;
  • РЭМ;
  • БЭЛА
  • Анализатор энергичных электронов;
  • Радиоинтерферометр;
  • Система сбора информации и формирования ТМ-кадра.


Возврат к списку