Параметры исследуемых процессов и требования к эксперименту

Общая характеристика исследуемых процессов.

На предыдущем этапе НИР сделано заключение, что наиболее достижимой целью эксперимента является организация пассивных наблюдений за динамикой магнитосферных циклотронных мазеров вблизи плазмопаузы. Здесь в силу коротации фоновой плазмы (вместе с вмороженным в нее магнитным полем) и Земли здесь можно считать уход силовой трубки от произвольного начального положения малым. Начальное положение магнитной трубки определяется известными с высокой точностью координатами выбранного для коррелированных наблюдений наземного пункта. Таким образом, найдя траекторию спутника, которая на некотором отрезке оказывается сопряженной к заданной окрестности наземного пункта наблюдений и долгое время остается в этой окрестности, можно проводить координированные высокоточные наблюдения за развитием взаимосвязанных процессов, локализованных в данной силовой трубке. Следует отметить, что именно эта область магнитосферы является весьма интересной с точки зрения современных исследований, поскольку здесь находятся важнейшие зоны высыпаний энергичных частиц (см. рис. 1). С другой стороны, в течение длительного времени проблемы внутренней магнитосферы незаслуженно оставались в тени, т.к. считалось, что основные принципиальные вопросы здесь решены.

Рис. 1: Основные зоны высыпаний энергичных частиц в магнитосфере Земли: I - взаимодействие кольцевого тока с плазмосферой; II - основная область полярных сияний и высыпаний быстрых электронов; III - высыпания быстрых электронов в вечернем секторе

В последние несколько лет логика исследований и появление новых экспериментальных возможностей привели к новому всплеску интереса к процессам во внутренней магнитосфере. Данный проект должен послужить соединению современных теоретических и идей достижений с новыми техническими возможностями в целях получения качественно новых результатов в магнитосферной физике. Задачи, поставленные в проекте РЕЗОНАНС, имеют как прикладное значение для количественной оценки поведения энергичных частиц в радиационных поясах Земли и прогноза их состояния, так и фундаментальное значение для физики лабораторной и космической плазмы.

Локализованные высыпания энергичных частиц во внутренней магнитосфере служат причиной формирования локализованных трехмерных токовых систем, составляющих часть асимметричного кольцевого тока и вызывающих значительные магнитные возмущения [2].