Мониторинг электромагнитных параметров космической погоды в ионосфере. Результаты эксперимента «Обстановка (1 этап)» на Российском сегменте МКС.

Основным результатом является то, что накоплен предварительный объём информации для проведения достоверных методических оценок.
1 Мониторинг электромагнитных излучений в диапазоне 0.01 – 23 кГц.
Данные в этом диапазоне частот получены комплексом приборов, называемым магнитно-волновым комплексом (МВК), расположенным на внешней поверхности служебного модуля Российского сегмента МКС (СМ РС МКС) и состоящим из:
- комбинированных волновых зондов КВЗ1 и КВЗ2), являющихся датчиками (антеннами), расположенными на штангах;
- процессора спектрального анализа ПСА.
МВК в режиме «Мониторинг» (http://elteflash.elte.hu/obstanovka/sas/monitor/) осуществляет процедуру быстрого Фурье преобразования в диапазоне 0.01 – 23 кГц сигналов (динамический диапазон 120 дБ) электрического и магнитного полей от КВЗ1. В память прибора каждые 6 сек записываются спектры с частотным разрешением 40 Гц.
Повторяемость характерных структур от орбиты к орбите рассматривается, как отражение геофизических процессов, связанных с изменением вдоль орбиты параметров различных областей ионосферы, так и процессов, связанных с изменением электромагнитной обстановки (ЭМО) в процессе работы систем МКС.
Периодически наблюдаются интенсивные узкополосные сигналы на частотах ~ 21-23 кГц и ~ 10.5 кГц. После проведения более точного определения спектра и частоты повторения этих сигналов можно будет достоверно подтвердить предположение, что их источниками являются сигналы навигационных передатчиков, расположенных в северном полушарии. Следует отметить, что существует ряд методик по изучению параметров ионосферы путём определения траекторий распространения сигналов передатчиков.
Наличие широкополосных сигналов средней интенсивности, особенно по каналу электрического поля (Е), возможно связано с наличием изменяющихся потоков фотоэлектронов на освещённых участках орбиты МКС. Эта гипотеза должна быть проверена после получения служебной информации об освещённости участков внешней поверхности МКС, в первую очередь солнечных панелей. В ряде случаев зарегистрированы излучения связанные с геофизическими процессами, происходящими в ионосфере и магнитосфере Земли. Здесь, наиболее чётко по магнитной компоненте (В), наблюдаются в приполярных областях (L = 4 - 6) излучения в диапазоне 5-15 кГц типа хоров и в более широком диапазоне 6-23 кГц.
Регистрация свистящих атмосфериков (вистлеров) свидетельствует, как о возможности мониторинга ионосферных электромагнитных параметров космической погоды, так и достаточно чистой злектромагнитной обстановки в диапазоне 0.01 – 23 кГц в месте расположения зонда КВЗ1 на штанге. Атмосферики обладают слабым затуханием и могут распространяться на значительные расстояния. Их особенность связана с механизмом распространения сверхдлинных волн. Анализ свойств атмосфериков позволяет установить распределение концентрации электронов до высот в 20…30 тыс. км.
Излучения в области частот плазмы исследуются радиочастотным анализатором РЧА, расположенным снаружи СМ РС МКС и состоящим из:
- 3-х компонентной дипольной электрической антенны РЧА-АД и 3-х компонентной рамочной магнитной антенны РЧА-АМ расположенных на штанге;
- блока электроники.
Квазигармоническое излучение, наблюдаемое непрерывно на частоте ~ 11 МГц, близко к плазменной частоте, соответствующей концентрации ионосферной плазмы ~ 106 см-3 .