Ñïóòíèê «Êîñìîñ-1809»

Ñïóòíèê Êîñìîñ-1809 (Ê-1809) áûë çàïóùåí íà êðóãîâóþ îðþèòó ñ àïîãååì 980 êì, ïåðèãååì 950 êì, íàêëîíåíèåì 82.5œ 18 äåêàáðÿ 1986 ã. è ïðîðàáîòàë äî 21 ìàÿ 1993 ã. Êîñìîñ-1809 áûë êîïèåé ÈÑÇ Èíòåðêîñìîñ-19 ñ ñèñòåìîé èìïóëüñíîãî çîíäèðîâàíèÿ èîíîñôåðû. Îñíîâíàÿ çàäà÷à - ïîñòðîåíèå ïðîôèëÿ âåðõíåé èîíîñôåðû ïî çàäàíèþ Ðîñãèäðîìåòà - ðåøàëàñü òîëüêî â ïåðâîé ïîëîâèíå 1987 ã. Ïîñëå èñ÷åðïàíèåÿ ðåñóðñîâ èîíîñôåðíîé ñòàíöèè ÈÑ-338 äèàãíîñòè÷åñêàÿ àïïàðàòóðà âêëþ÷àëàñü ïîä íàó÷íûå ïðîãðàììû ÈÇÌÈÐÀÍ è ÈÏà [1], â õîäå âûïîëíåíèÿ êîòîðûõ áûëî èçó÷åíî:

• âîçäåéñòâèå àôòåðøîêîâ Ñïèòàêñêîãî çåìëåòðÿñåíèÿ 1988 ã. íà âåðõíþþ èîíîñôåðó, îáíàðóæåíû ñïåöèôè÷åñêèå ÊÍ× øóìû [2];
• èçìåíåíèå ïàðàìåòðîâ ïðèçåìíîé ïëàçìû íàä ìîùíûì ÑÄ ðàäèîïåðåäàò÷èêîì, çàðåãèñòðèðîâàíû äàêòû ñ ãîðÿ÷èìè ýëåêòðîíàìè è èîíàìè [3];
• âîçìóùåíèå âíåøíåé èîíîñôåðû íàä ìîùíûì Ê íàãðåâíûì ñòåíäîì Ñóðà è â ìàãíèòîñîïðÿæåííîé îáëàñòè (âñåãî îêîëî ñîòíè ñîâìåñòíûõ âêëþ÷åíèé), íàáëþäàëèñü: ðàçîãðåâ ýëåêòðîíîâ, ðåçêèé ðîñò ÊÍ×-ÎÍ× èçëó÷åíèé è èõ ïðîõîæäåíèå â ìàãíèòîñîïðÿæåííóþ îáëàñòü [4];
• ýôôåêòû âîçäåéñòâèÿ ìîùíûõ âçðûâîâ íà èîíîñôåðó (ñâûøå 10 ÏßÂ), îáíàðóæåíî îáðàçîâàíèå äîëãîæèâóùèõ ñòðóêòóð, ïîääåðæèâàþùèõìÿ ïðîõîæäåíèåì âèñòëåðîâ [5,6];
• âçàèìîäåéñòâèå òàéôóíîâ ñ èîíîñôåðîé, â îòäåëüíûõ ñëó÷àÿõ íàáëþäàëîñü ôîðìèðîâàíèå "ãëàçà" òàéôóíà â èîíîñôåðå çà ñóòêè äî òîãî, êàê îí ïîÿâèëñÿ â àòìîñôåðå [7,8].

 ÌÖÄ ïåðåäàíà âñÿ áàçà îöèôðîâàííûõ äàííûõ íàáëþäåíèé ÈÑÇ Êîñìîñ-1809 (ñâûøå 500 ñáðîñîâ èíôîðìàöèè).

 íàñòîÿùåå âðåìÿ â ëàáîðàòîðèè ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ ïîëåé â ìàãíèòîñôåðå ïðîâîäèòñÿ óãëóáëåííûé àíàëèç èíôîðìàöèè ñî ñïóòíèêà Êîñìîñ-1809, ñîäåðæàùåéñÿ íà CD-äèñêå, ñîñòàâëåííîì â 1995 ã. Þ.À.Ðîìàíîâñêèì (ÈÏÃ) è Â.Ì.Êîñòèíûì (ÈÇÌÈÐÀÍ). Íà äèñêå ïðåäñòàâëåíû  52 îöèôðîâàííûå ìàãíèòíûå ëåíòû, ñîäåðæàùèå íàáëþäåíèÿ àêòèâíûõ ýêñïåðèìåíòîâ, à òàêæå ïðîãðàììû îáðàáîòêè íàó÷íîé èíôîðìàöèè äëÿ íàèáîëåå óñïåøíî ðàáîòàâøèõ ïðèáîðîâ:

• ÈÑ-2 - èìïåäàíñíûé çîíä äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè ýëåêòðîíîâ, Ã.Ï.Êîìðàêîâ (ÍÈÐÔÈ);
• ÊÌ-9 - âûñîêî÷àñòîòíûé çîíä äëÿ èçìåðåíèÿ Òå â îáëàñòè 600-5000œ, Â.Â.Àôîíèí (ÈÊÈ);
• ÄÝÏ - äåòåêòîð ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, ÂÌ.×ìûðåâ, Ï.Ï.Ïóùàåâ, Å.Ï.Òðóøêèíà (ÈÇÌÈÐÀÍ);
• ÀÍ×-2ÌÅ - èçìåðåíèÿ ý/ì ïîëÿ â îòäåëüíûõ ôèêñèðîâàííûõ êàíàëàõ, ß.Ï.Ñîáîëåâ, Î.ß.Îâ÷àðåíêî (ÈÇÌÈÐÀÍ)

Íà ñïóòíèêå áûë óñòàíîâëåí ïðèáîð ÀÍ×-2ÌÅ äëÿ ðåãèñòðàöèè ñèãíàëîâ â äèàïàçîíå 0,07 Ÿ 20 êÃö. Íà íàçåìíûå ïðèåìíûå ïóíêòû (ÈÇÌÈÐÀÍ, Àïàòèòû, Ïàíñêà Âåñ) òðàíñëèðîâàëàñü ýëåêòðè÷åñêàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ â àíàëîãîâîì âèäå âî âñåé ïîëîñå ÷àñòîò. Ïî øòàòíîé òåëåìåòðèè ñ ïðèáîðà ÀÍ×-2ÌÅ òðàíñëèðîâàëàñü èíôîðìàöèÿ ñ 5-êàíàëüíîãî ñïåêòðîàíàëèçàòîðà ñ öåíòðàëüíûìè ÷àñòîòàìè fo = 140, 450, 800, 4500 è 15000 Ãö ñ ïîëîñîé Δf = fo/8. Äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîòíîñòè ïëàçìû Ne è ôëóêòóàöèé ïëàçìû ΔNe íà ñïóòíèêå áûë óñòàíîâëåí âûñîêî÷àñòîòíûé èìïåäàíñíûé çîíä ÈÇ-2.  1987 ã. áûë ïðîâåäåí ýêñïåðèìåíò ïî ðåãèñòðàöèè íà ÈÑÇ Ê-1809 ñèãíàëîâ ÎÍ× ïåðåäàò÷èêà ÓÏÄ-8 íà ÷àñòîòàõ 15 è 19,1 êÃö ( φ = 64œ24'N, λ= 41œ32'E, P = 300 êÂò). Íà ñïóòíèêå áûëî çàðåãèñòðèðîâàíî ÊÍ× èçëó÷åíèå â äèàïàçîíå 70 – 400 Ãö, êîððåëèðîâàííîå ñ èìïóëüñàìè ÎÍ×-ïåðåäàò÷èêà, óøèðåíèå ñïåêòðîâ ñèãíàëîâ ïåðåäàò÷èêà íà âåëè÷èíó Δf ≅ 200 - 400 Ãö è âîçðàñòàíèå ïîòîêà èîíîâ â äèàïàçîíå ýíåðãèé 15 Ÿ 700 ýÂ. Áûëà ïðîâåäåíà ðàáîòà ïî îðãàíèçàöèè îäíîâðåìåííûõ íàáëþäåíèé ñèãíàëîâ íàçåìíûõ ïåðåäàò÷èêîâ íà äâóõ ñïóòíèêàõ. Ïîäîáíûé ýêñïåðèìåíò áûë ïðîâåäåí íà ñïóòíèêàõ Ê-1809 è Dynamic Explorer (DE-1) â 1989 ã. Íà ñïóòíèêàõ Ê-1809 è ÄÅ-1 ïðîâîäèëàñü ðåãèñòðàöèÿ ñèãíàëîâ íàçåìíîãî ïåðåäàò÷èêà íà ÷àñòîòå 15 êÃö (Õàáàðîâñê, Ð = 300 êÂò) â çîíå íàä ïåðåäàò÷èêîì (Ê-1809, ÄÅ-1), â ìàãíèòîñîïðÿæåííîé îáëàñòè â þæíîì ïîëóøàðèè (Ê-1809) è â ïðèýêâàòîðèàëüíîé çîíå íà âûñîòå 15-16 òûñÿ÷ êì (ÄÅ-1). Íà ñïóòíèêàõ áûëî çàðåãèñòðèðîâàíî óâåëè÷åíèå äëèòåëüíîñòè èìïóëüñà ïåðåäàò÷èêà äî 300 ìñ, ñâÿçàííîå ñ ðàñïðîñòðàíåíèåì ñèãíàëîâ ïî ðàçëè÷íûì òðàåêòîðèÿì. Ïî èçìåðåíèÿì Ne è ΔNe íà ñïóòíèêå Ê-1809 áûëè îáíàðóæåíû èîíîñôåðíûå íåîäíîðîäíîñòè ñ ðàçìåðàìè ˜ 100 êì è ôëóêòóàöèÿìè ïëîòíîñòè ýëåêòðîíîâ äî íåñêîëüêèõ ïðîöåíòîâ îò Ne. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî èç-çà íàëè÷èÿ ýòèõ íåîäíîðîäíîñòåé âîçìîæíî ðàñïðîñòðàíåíèå ñèãíàëîâ ïåðåäàò÷èêà ïî ðàçëè÷íûì òðàåêòîðèÿì [3,9-10].

7.12.1988 ã. ïðîèçîøëî çåìëåòðÿñåíèå â Àðìåíèè, ïîñëå êîòîðîãî â òå÷åíèå òðåõ ìåñÿöåâ íàáëþäàëèñü àôòåðøîêè. Áûëî âûäåëåíî íåñêîëüêî îðáèò ÈÑÇ Ê-1809, òðàåêòîðèè êîòîðûõ ïðîõîäèëè íàä ðàéîíîì àôòåðøîêîâ. Ïðè àíàëèçå ÎÍ×-èíôîðìàöèè áûëî îáíàðóæåíî óøèðåíèå ñïåêòðîâ ñèãíàëîâ ñëåäóþùèõ íàçåìíûõ ÎÍ× ïåðåäàò÷èêîâ: ñòàíöèè α, ðàñïîëîæåííîé âáëèçè ã.Êðàñíîäàðà (φ = 45œN, λ = 38,7œE, P = 500 êÂò) è íàâèãàöèîííîé ñòàíöèè Ω, ðàñïîëîæåííîé íà îñòðîâå Ðåþíüîí (φ = 20,9œS, λ = 55,3œE, ãåîãðàôè÷åñêèå êîîðäèíàòû ñîïðÿæåííîé òî÷êè: φ = 35œN, λ = 50œE, Ð = 10 êÂò). Îáëàñòü ðåãèñòðàöèè íà ñïóòíèêå óøèðåííûõ ñïåêòðîâ ñèãíàëîâ ñòàíöèé α è Ω ñîñòàâëÿëà ïðèìåðíî 10œ ïî øèðîòå è äîëãîòå. Íà äâóõ âèòêàõ 10552 (20.01.89 çà 3,3 ÷àñà äî àôòåðøîêà ñ ýíåðãåòè÷åñêèì êëàññîì 8,3) è 10827 (8.02.89 çà 50 ìèí äî àôòåðøîêà ñ ýíåðãåòè÷åñêèì êëàññîì 8) îäíîâðåìåííî ñ òðàíñëÿöèåé íà íàçåìíûå ïóíêòû àíàëîãîâîé ÎÍ× èíôîðìàöèè ïðîâîäèëàñü ðåãèñòðàöèÿ ôèëüòðîâûõ êàíàëîâ è èíôîðìàöèè ñ ïðèáîðà ÈÇ-2 (Ne è ΔNe).  îáëàñòè íàä ýïèöåíòðîì áûëè çàðåãèñòðèðîâàíû ïëàçìåííûå íåîäíîðîäíîñòè ñ ΔNe ~ 6-8% îò Ne è ñ ïðîñòðàíñòâåííûì ìàñøòàáîì ~10 êì âäîëü îðáèòû ñïóòíèêà. Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî çåìëåòðÿñåíèÿ ïðèâîäÿò ê ïîÿâëåíèþ â âåðõíåé èîíîñôåðå ìåëêîìàñøòàáíûõ íåîäíîðîäíîñòåé, íà êîòîðûõ âîçìîæíî ðàññåÿíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí è ñóùåñòâåííîå Äîïïëåðîâñêîå ñìåùåíèå (Δf = kžv/2π), ïðèâîäÿùåå ê óøèðåíèþ ñïåêòðà íàçåìíûõ ñòàíöèé, k – âîëíîâîé âåêòîð, v – âåêòîð ëîêàëüíîé ñêîðîñòè ñïóòíèêà [11].

 èþíå – èþëå 1992 ã. íà ñòàíöèè ðàñïîëîæåííîé â Ãàâàíå (Êóáà), ïðîâîäèëàñü ðåãèñòðàöèÿ àíàëîãîâîé ÎÍ× èíôîðìàöèè ñî ñïóòíèêà Êîñìîñ-1809 â îáëàñòè øèðîò 0 Ÿ 50œN è äîëãîò 64œ Ÿ 100œW. Íà ñïóòíèêå ðåãèñòðèðîâàëèñü ñèãíàëû îò ìîëíèåâûõ ðàçðÿäîâ, âûçâàííûõ òàéôóíàìè â Êàðèáñêîì ðàéîíå, êîòîðûå ñîïðîâîæäàëèñü íåîáû÷íî âûñîêîé ãðîçîâîé àêòèâíîñòüþ. 26 èþíÿ 1992 ã. íà âèòêå 27871 â íî÷íîå âðåìÿ (04.22 UT) ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî ìîëíèåâûõ ðàçðÿäîâ íàáëþäàëîñü íà øèðîòàõ 25œN Ÿ 35œN è äîëãîòå 94œW è äîñòèãàëî 60 èìïóëüñîâ â ñåêóíäó. Ïîäîáíàÿ ñèòóàöèÿ íàáëþäàëàñü â ïåðèîä ñ 26 èþíÿ ïî 2 èþëÿ 1992 ã. [12].

1. Àâäþøèí Ñ.È., Âåò÷èíêèí Í.Â., Êîçëîâ Ñ.È., Ïåòðîâ Í.Í, Ðîìàíîâñêèé Þ.À. Ïðîãðàììà "Àêòèâíûå ýêñïåðèìåíòû è àíòðîïîãåííûå ýôôåêòû â èîíîñôåðå"; îðãàíèçàöèÿ, àïïàðàòíî-ìåòîäè÷åñêîå îáåñïå÷åíèå, îñíîâíûå ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé // Êîñìè÷. èññëåä. Ò.31. № 1. Ñ. 3-25. 1993.
2. Chmyrev V.M., Isaev N.V., Serebryakova O.N., Sorokin V.M., Sobolev Ya. P. Small-scale plasma inhomogeneities and correlated ELF emissions in the ionosphere over earthquake region // J. Atm. Solar-Terr. Phys. Vol. 59. No. 9. P. 967-974. 1997.
3. Sonwalkar V.S., Inan U.S., Bell T.F., Helliwell R.A., Chmyrev V.M., Sobolev Ya.P., Ovcharenko O.Ya. and Selegej V. Simultaneous observations of VLF ground transmitter signals on the DE 1 and COSMOS 1809 satellites: Detection of magnetospheric caustic and a duct // J. Geophys. Res. V. 99. No. A9. P.17511-17522. 1994.
4. Êîñòèí Â.Ì., Ðîìàíîâñêèé Þ.À., ×ìûðåâ Â.Ì. è äð. Ñïóòíèêîâûå èññëåäîâàíèÿ âîçìóùåíèé âíåøíåé èîíîñôåðû ïðè âîçäåéñòâèè ìîùíûõ Ê ðàäèîâîëí íà F îáëàñòü èîíîñôåðû // Êîñìè÷. èññëåä. Ò. 31. Ñ.84-89. 1993.
5. Êîñòèí Â.Ì., Ìóðàøîâ Â.Í. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ âîçìîæíîñòåé ñïóòíèêîâîãî ðàäèîìîíèòîðèíãà ïîäçåìíûõ ÿäåðíûõ èñïûòàíèé // Ðîæäåííàÿ àòîìíûì âåêîì / Ïîä ðåä. À.Ï.Âàñèëüåâà.Ì.: ÑÑÊ ÌÎ. ×.3. Ñ.178-191. 2002.
6. Áåëÿåâ Ã.Ã., Êîñòèí Â.Ì., Îâ÷àðåíêî Î.ß., Òðóøêèíà Å.Ï. Âàðèàöèè ïàðàìåòðîâ ïëàçìû âåðõíåé èîíîñôåðû ïîñëå ïîäçåìíûõ ÿäåðíûõ èñïûòàíèé // Ñá. òðóäîâ V ìåæäóíàðîäíîé êîíôåðåíöèè "Ñîëíå÷íî-çåìíûå ñâÿçè è ôèçèêà ïðåäâåñòíèêîâ çåìëåòðÿñåíèé". ÈÊÈÐ ÄÂÎ ÐÀÍ. 2010.
7. ÈñàåâÍ.Â., Ñîðîêèí Â.Ì., ×ìûðåâ Â.Ì., Ñåðåáðÿêîâà Î.Í. Ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ â èîíîñôåðå, ñâÿçàííûå ñ ìîðñêèìè øòîðìàìè è òàéôóíàìè // Ãåîìàãíåòèçì è àýðîíîìèÿ. Ò. 42. № 5. Ñ. 670-675. 2002.
8. Èñàåâ Í.Â., Êîñòèí Â.Ì., Áåëÿåâ Ã.Ã., Îâ÷àðåíêî Î.ß., Òðóøêèíà Å.Ï. Âîçìóùåíèÿ âåðõíåé èîíîñôåðû, âûçâàííûå òàéôóíàìè // Ãåîìàãíåòèçì è àýðîíîìèÿ. Ò. 50. № 2. Ñ. 253-264. 2010.
   
9. Â. Ì. ×ìûðåâ, Ì. Ì. Ìîãèëåâñêèé, Î. À. Ìîë÷àíîâ, Ë. Ï. Ñîáîëåâ, Å. Å. Òèòîâà, Ò. À. ßõíèíà, Ð. II, Ñóí÷åëååâ, Â, À. Ãëàäûøåâ, Í. Â. Áàðàíåö, Í. Â. Äæîðäæèî, Þ. È. Ãàëüïåðèí, À. Â. Ñòðåëüöîâ. Ïàðàìåòðè÷åñêîå âîçáóæäåíèå ÊÍ× âîëí è óñêîðåíèå èîíîâ ïðè èíæåêöèè ñèëüíûõ ÎÍ× âîëí â èîíîñôåðó. Êîñìè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ, 1989. Âûï.2, ñ.248-257.
10. T. F. Bell, U. S. Inan, D. Lauben, V. S. Sonwalkar, R. A. Helliwell, Ya. P. Sobolev and V. M. Chmyrev, S. Gonzalez . DE-1 and COSMOS 1809 observations of lower hybrid waves excited by VLF whistler mode waves. GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 21, NO. 8, PAGES 653-656, APRIL 15, 1994.
11.  ß.Ï.Ñîáîëåâ, Þ.Ì.Ìèõàéëîâ, Î.Â.Êàïóñòèíà. Òðèããåðíûå ÎÍ×-èçëó÷åíèÿ, íàáëþäàåìûå íà ñïóòíèêàõ Êîñìîñ-1809, ÈÊ-24 è ÈÊ-25. Ñîâðåìåííûå ïðîáëåìû äèñòàíöèîííîãî çîíäèðîâàíèÿ Çåìëè èç êîñìîñà. Ñá. òåçèñîâ ÈÊÈ ÐÀÍ, Ìîñêâà. Íîÿáðü 13-17. 2006.
12. Sobolev Ya.P., Mikhailov Yu.M. Typhoons in Caribbean region registered on satellites in VLF band // Geomagnetic field and ionosphere variations. Proc. of Second INDO-RUSSIAN Symposium on Nature and Variations of the Geomagnetic Field. Moscow, 28-31 July 1997 / Ed. Kanonidi Kh., Ruzhin Yu. M: IZMIRAN, 1998. P.230-231.