Научные задачи проекта РЕЗОНАНС

Введение

Как отмечалось в отчете по этапу 1999 г. [1], важнейшими элементами современного эксперимента в космосе являются (1) коррелированные наблюдения, имеющие целью надежное разделение пространственных и временных зависимостей и причинно-следственных связей между наблюдаемыми процессами, и (2) высокое разрешение приборов в фазовом пространстве (время, координаты, скорости, сорта частиц), позволяющее исследовать процессы с малыми характерными масштабами.

Одной из наиболее актуальных проблем космических исследований в настоящее время является взаимосвязь микро-, мезо- и макромасштабных процессов. При этом наиболее мелкомасштабные явления труднее всего поддаются экспериментальному изучению, поскольку требуют точной координации положения зондов в пространстве и времени. В этой связи особое значение приобретает выбор траектории спутников. Одним из наиболее интересных вариантов выбора траектории представляется возможность организации измерений в окрестности одной специально выбранной силовой линии, т.к. с направлением вдоль магнитного поля связаны важнейшие процессы обмена частицами и энергией между слоями ионосферы и магнитосферы. К этим процессам, в частности, относятся:

1. распространение электромагнитных волн свистового и альвеновского диапазонов, взаимодействие с которыми играет определяющую роль в динамике частиц электронных и ионных радиационных поясов;
2. высыпание в ионосферу энергичных частиц.
3. заполнение силовых трубок холодной и надтепловой плазмой;
4. движение энергичных частиц из областей аврорального ускорения и областей магнитного пересоединения;

На предыдущем этапе работы была показана актуальность научных задач проекта РЕЗОНАНС, основой которого является использование координированной системы "Земля - спутник в сопряженной силовой трубке", и показана реализуемость траектории спутника, достаточно долгое время остающейся в заданной окрестности заранее выбранной магнитной силовой линии. В настоящем отчете эти задачи рассмотрены более детально, с оценкой требований к измерительному комплексу и другим системам, используемым в планируемом эксперименте. Основное внимание уделяется технической реализуемости соответствующих измерений и воздействий.