Анализ низкочастотных электромагнитных шумов для оценки пылевой динамики атмосфера Марса

Зараженные пылевые частицы, постоянно присутствующие в атмосфере Марса, могут быть источниками электромагнитных излучений. Природа этих излучений связана с электрическими разрядами, которые могут генерироваться в результате трибоэлектрического эффекта у поверхности при сальтации пылевых частиц и их ионизации в атмосфере. Наиболее активны такие процессы происходят при динамике пылевых частиц в периоды пыльных бурь и в областях пылевых вихрей (Farrell and Desch 2001; Krauss et al. 2006; Zhai et al. 2006). Электрические разряды (пробой) между пылевыми частицами возникают в среде, когда электростатическое поле достаточно велико и соответствует минимуму кривой Пашена [Budenstein, 1980; Farrell et al.,2003].Частота таких излучений может составлять от десятков и сотен Гц до нескольких мГц. После генерации такие излучения слабо затухают и могут распространяться на очень большие расстояния, внутри «волновода», состоящего из поверхности планеты и ионосферы. Свойства такого «волновода», например, электропроводность поверхности и атмосферы, влияют на параметры ее распространения. Электромагнитные излучения на таких низких частотах могут проникать глубоко в среду, так как глубина их скин-слоя довольно велика по сравнению с волнами высоких диапазонах частот. В работах Mills 1977 и Deroy 2010 были высказаны предложения о необходимости регистрации электромагнитных излучений и измерений электрических полей у поверхности Марса с целью исследований природы и условий возникновения атмосферного электричества.
Регистрация и анализ низкочастотных электромагнитных излучений на Марсе планировалась датчиком ЭМА (Электро-Магнитрый Анализатор) в диапазоне частот от 0,1 до 1 МГц в рамках эксперимента «Пылевой Комплекс» на посадочной платформе проекта «ЭкзоМарс». В настоящее время, используя датчик ЭМА, проводятся лабораторные работы, имитирующие физические процессы, генерации электромагнитных излучений, происходящих на Марсе.