Малоразмерный космический аппарат для фундаментальных космических исследований (МКА-ФКИ) ПН ("Рэлек") предназначен для исследования физических процессов высыпания магнитосферных релятивистских электронов и транзиентных явлений в атмосфере Земли, на Солнце и во Вселенной.
Основные научные задачи - исследование процессов ускорения и высыпаний магнитосферных электронов; изучение воздействия частиц высоких энергий на верхнюю атмосферу и ионосферу; наблюдение транзиентных явлений в атмосфере в их возможной связи с взаимодействиями энергичных частиц; изучение ускорительных механизмов в атмосфере как возможных источников высокоэнергичных электронов.
- Назначение гидрометеорология
- Статус выведен из эксплуатации,
- Объект исследований Земля, околоземное пространство
- Дата запуска 8 июля 2014 г.
- Космодром Байконур
- Средства выведения РН "Союз", РБ "Фрегат"
- Масса аппарата 283 кг.
- Рабочая орбита ССО (825х640 км; 98,4њ)
Исследование высыпаний магнитосферных электронов
- Мониторинг потоков релятивистских электронов в околоземном пространстве
- Развитие методов изучения динамики потоков релятивистских электронов в областях высыпаний
- Исследование потоков и спектров электронов высоких энергий внешнего радиационного пояса Земли
- Исследование потоков и спектров электронов высоких энергий в области Южно-Атлантической аномалии (внутренний радиационный пояс)
- Исследование потоков и спектров электронов высоких энергий в низкоширотных областях (на малых L)
- Разработка методов исследования механизмов ускорения и высыпаний по данным измерений спектральных, угловых и пространственных характеристик потоков релятивистских электронов
- Мониторинг потоков протонов с энергиями от нескольких МэВ до нескольких десятков МэВ в околоземном пространстве
- Исследование потоков и спектров электронов и протонов солнечных вспышек по данным измерений в полярных областях
- Глобальные вариации потоков заряженных частиц в околоземном пространстве
Исследование магнитоволновых явлений в околоземном пространстве
- Исследование колебаний электрического и магнитного полей непосредственно в ионосфере в различных гелио- и геомагнитных условиях
- Исследование электромагнитных излучений в ОНЧ-диапазоне, генерируемых в основной фазе грозового разряда
- Изучение взаимосвязи электромагнитных явлений КНЧ-ОНЧ-ВЧ диапазонов в различных областях околоземного космического пространства
- Мониторинг космической погоды с целью отработки методики предсказания и анализа состояния ее изменений
Исследование транзиентных явлений в атмосфере Земли
- Исследование временных и спектральных параметров вспышек атмосферного жесткого рентгеновского и гамма-излучения
- Исследование временных и пространственных характеристик атмосферных всплесков УФ и красного излучения
- Исследование динамики потоков УФ, жесткого рентгеновского и гамма-излучения атмосферы)
- Исследование временных, спектральных и пространственных характеристик оптического свечеиия атмосферы в обрасти высотных электромагнитных разрядов
- Одновременные измерения радио, оптического, УФ, рентгеновского и гамма-излучения высотных электромагнитных разрядов
- Динамика накопления электромагнитной энергии, изучение ее распределения по спектру различных пространственных масштабов (1-100 м), диссипации и распространения из грозового облака
- Изучение высотного распределения разрядов облако - поверхность Земли и облако-облако
- Исследование фона электромагнитных излучений в диапазоне КНЧ-ОНЧ-ВЧ
- Исследование по откликам (эффектам) в ионосфере механизмов генерации и распространения высокоэнергетических процессов, вызванных высотными молниевыми разрядами и транзиентными явлениями
Объектом научных исследований с КНА 'РЭЛЕК' на МКА-ФКИ (ПН2) являются следующие физические процессы: высыпания магнитосферных релятивистских электронов и транзиентные, то есть кратковременные явления в атмосфере Земли, на Солнце и во Вселенной. В качестве подобных событий проявляются физические процессы различной природы, протекающие с выделением большой энергии в течение малых промежутков времени. В атмосфере Земли к таким явлениям относятся высотные атмосферные разряды, в том числе некоторые типы гроз, а также, так называемые, спрайты, эльфы и 'голубые струи' и их проявления в разных диапазонах электромагнитного спектра.
Научная программа экспериментов на КА 'МКА-ПН2' направлена на получение новых знаний о механизмах ускорения и потерь электронов высоких (субрелятивистских и релятивистских) энергий в зонах захваченной радиации. Отдельной задачей является изучение возможного влияния потоков высыпающихся релятивистских электронов на верхнюю атмосферу Земли и ее отклика на такие высыпания.
Реализация научной программы позволит получить новые данные о механизме ускорения и потерь электронов высоких энергий, взаимодействии 'волна-частица'. Будут также получены новые данные о динамических процессах в системе атмосфера-ионосфера-магнитосфера, в частности, должно быть выяснено при каких условиях доминирующими процессами являются высыпания электронов и их воздействие на ионосферу и верхнюю атмосферу, а при каких - ускорение электронов во время высотных электромагнитных разрядов и их возможная инжекция в околоземное пространство.
Реализация научной программы позволит разработать новые методы зондирования верхней атмосферы Земли в радио, оптическом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах. развить эти методы для оценки роли высотных разрядов в глобальной электрической цепи, оценить возможное влияние высотных разрядов на состояние верхней атмосферы и околоземного пространства, в том числе и в плане радиационных условий, практического использования разработанных методов в научных и прикладных целях.
- Впервые будут получены данные по временным характеристикам атмосферных вспышек гамма-излучения с высоким (~10-4 с) временным разрешением, исследована возможная связь вспышек ультрафиолетового и гамма-излучения с высотными грозовыми разрядами;
- будут получены новые и дополнены имеющиеся ряды данных о состоянии верхней атмосферы и ионосферы, пространственно-временной изменчивости потоков частиц и квантов в околоземном пространстве, уточнены и развиты модельные представления о природных процессах и явлениях;
- будут разработаны предложения по модернизации и развитию системы сбора, обработки, хранения, обмена и распределения космических данных и сопутствующей информации, калибровки и валидации экспериментальных данных.
Реализация Научной программы позволит также продолжить совершенствование средств и методов регистрации различных компонентов космической радиации, зондирования верхней атмосферы Земли из космоса.
- прибор регистрации жесткого рентгеновского, гамма излучения и электронов (ДРГЭ);
- прибор регистрации ультрафиолетового излучения (ДУФ);
- прибор для получения изображений в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах ('Телескоп-Т');
- прибор анализатора низкочастотных электромагнитных полей (НЧА);
- прибор радиочастотного анализатора (РЧА).
- Получить новые данные о механизме ускорения и потерь электронов высоких энергий, взаимодействии 'волна-частица'.
- Получить новые данные о динамических процессах в системе атмосфера-ионосфера-магнитосфера.
- Разработать новые методы зондирования верхней атмосферы Земли в радио, оптическом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах.
- Впервые получить данные по временным характеристикам атмосферных вспышек гамма-излучения с высоким временным разрешением и исследовать возможную связь вспышек ультрафиолетового и гамма-излучения с высотными грозовыми разрядами.