Физики Московского государственного университета запустили спутник "Татьяна-2". Какие научные результаты ожидают получить ученые с помощью аппарата, названного в честь покровительницы российского студенчества – Святой Татьяны?
Экспериментальный микроспутник "Университетский–Татьяна-2" - второй геофизический спутник Московского государственного университета. Его предшественник "Татьяна-1", запущенный в январе 2005 года, проработал на околоземной орбите около двух лет. Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ совместно с Консорциумом университетов Южной Кореи и мексиканского Автономного университета г. Пуэбло решили отправить на околоземную орбиту новый, более оснащенный спутник.
"Татьяна-2", как и "Татьяна-1", предназначены для выполнения международной научно-образовательной молодежной программы. Но специалисты считают, что такого рода спутники могут быть полезными и для "большой" науки. Чем же?
Одно из важнейших направлений, для которого нужны экспериментальные данные от подобных спутников, - изучение световых явлений в средней и верхней атмосфере Земли. Дело в том, что в последние двадцать лет физикам удалось зарегистрировать прежде неведомые высотные разряды. Наблюдать их с Земли очень сложно, так как они возникают над грозовым облаком. Многие из них имеют поэтические названия. Например, красные спрайты, названные так в честь духов воздуха, - это огромные вспышки, которые идут от облаков вверх к ионосфере на высоте 40-60 км. Или голубые джеты – самые загадочные и трудные для наблюдения высотные разряды. Они похожи на голубые конусы, которые стартуют с верхнего края облака и достигают высоты примерно 40 км над Землей, а гигантские блюджеты доходят до нижней ионосферы вплоть до 90 км. А наиболее коротко живущие из высотных разрядов – эльфы. Их наблюдают в верхней части ионосферы на высоте 80-100 км над землей.
Подробное изучение этих явлений только началось. И ученые пока не создали завершенной теории, объясняющей их природу. А понять, как и почему возникают такие разряды, очень важно. Прежде всего, для того, чтобы контролировать радиосвязь, диагностировать погоду и обеспечивать безопасность полетов. Об исследовании высотных разрядов с помощью микроспутников рассказывает старший научный сотрудник группы прикладной физики Принстонского университета Михаил Шнейдер:
- Спутники типа "Татьяна" способны давать информацию о характеристиках, которые ни глазом, ни приборами с Земли не видны. Например, спутник "Татьяна-1" регистрировал ультрафиолетовые вспышки, правда, в довольно узком диапазоне длин волн – 300-400 нанометров. В результате были систематизированы многие измерения этих вспышек. Было показано, что они в основном были распределены над поверхностью океана. А мы в своей работе с Геннадием Милихом недавно показали, что эти вспышки могут быть связаны с гигантским блюджетами, которые имеют примерно такое же распространение.
- А вы использовали данные именно со спутника "Татьяна-1"?
-Да, именно они стимулировали нашу работу. И мы, как раз используя эти данные, показали, что эти вспышки могут быть генерированы развивающимися гигантским блюджетами. И это совпало с ранее теоретически предсказанными импульсами ультрафиолетового излучения от блюджетов. Интересно, что на "Татьяне-1" регистрировалась не только форма импульса, но еще и была возможность оценить мощность источника УФ-излучения. То есть количество фотонов, излученное за время вспышки. Это тоже дало возможность сравнить теорию с экспериментом. И показать, что такого рода вспышки длительностью несколько миллисекунд, которые как раз зарегистрировала "Татьяна-1", могут порождаться развивающимися гигантским блюджетами.
На спутнике "Татьяна-2", выведенном на высоту 820 км, установлено 8 различных приборов. Михаил Шнейдер считает, что это сильно улучшает его возможности по сравнению с первым спутником МГУ. Как могут быть использованы данные, которые зафиксирует "Татьяна-2"?
- "Татьяна-2" дает гораздо более широкие возможности для выяснения источников вспышек, потому что аппаратура на нем позволяет фиксировать не только ультрафиолетовое, но и инфракрасное излучение. Кроме того, на борту "Татяьны-2" стоит телескоп, которые позволит получить и видимое изображение источника принимаемого излучения. Также там установлен детектор флуктуации потока заряженной компоненты. И я надеюсь, что это даст очень ценную информацию для исследования космического излучения.
Экспериментальный микроспутник "Университетский–Татьяна-2" - второй геофизический спутник Московского государственного университета. Его предшественник "Татьяна-1", запущенный в январе 2005 года, проработал на околоземной орбите около двух лет. Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ совместно с Консорциумом университетов Южной Кореи и мексиканского Автономного университета г. Пуэбло решили отправить на околоземную орбиту новый, более оснащенный спутник.
"Татьяна-2", как и "Татьяна-1", предназначены для выполнения международной научно-образовательной молодежной программы. Но специалисты считают, что такого рода спутники могут быть полезными и для "большой" науки. Чем же?
Одно из важнейших направлений, для которого нужны экспериментальные данные от подобных спутников, - изучение световых явлений в средней и верхней атмосфере Земли. Дело в том, что в последние двадцать лет физикам удалось зарегистрировать прежде неведомые высотные разряды. Наблюдать их с Земли очень сложно, так как они возникают над грозовым облаком. Многие из них имеют поэтические названия. Например, красные спрайты, названные так в честь духов воздуха, - это огромные вспышки, которые идут от облаков вверх к ионосфере на высоте 40-60 км. Или голубые джеты – самые загадочные и трудные для наблюдения высотные разряды. Они похожи на голубые конусы, которые стартуют с верхнего края облака и достигают высоты примерно 40 км над Землей, а гигантские блюджеты доходят до нижней ионосферы вплоть до 90 км. А наиболее коротко живущие из высотных разрядов – эльфы. Их наблюдают в верхней части ионосферы на высоте 80-100 км над землей.
Подробное изучение этих явлений только началось. И ученые пока не создали завершенной теории, объясняющей их природу. А понять, как и почему возникают такие разряды, очень важно. Прежде всего, для того, чтобы контролировать радиосвязь, диагностировать погоду и обеспечивать безопасность полетов. Об исследовании высотных разрядов с помощью микроспутников рассказывает старший научный сотрудник группы прикладной физики Принстонского университета Михаил Шнейдер:
Спутники типа "Татьяна" способны давать информацию о характеристиках, которые ни глазом, ни приборами с Земли не видны
- Спутники типа "Татьяна" способны давать информацию о характеристиках, которые ни глазом, ни приборами с Земли не видны. Например, спутник "Татьяна-1" регистрировал ультрафиолетовые вспышки, правда, в довольно узком диапазоне длин волн – 300-400 нанометров. В результате были систематизированы многие измерения этих вспышек. Было показано, что они в основном были распределены над поверхностью океана. А мы в своей работе с Геннадием Милихом недавно показали, что эти вспышки могут быть связаны с гигантским блюджетами, которые имеют примерно такое же распространение.
- А вы использовали данные именно со спутника "Татьяна-1"?
-Да, именно они стимулировали нашу работу. И мы, как раз используя эти данные, показали, что эти вспышки могут быть генерированы развивающимися гигантским блюджетами. И это совпало с ранее теоретически предсказанными импульсами ультрафиолетового излучения от блюджетов. Интересно, что на "Татьяне-1" регистрировалась не только форма импульса, но еще и была возможность оценить мощность источника УФ-излучения. То есть количество фотонов, излученное за время вспышки. Это тоже дало возможность сравнить теорию с экспериментом. И показать, что такого рода вспышки длительностью несколько миллисекунд, которые как раз зарегистрировала "Татьяна-1", могут порождаться развивающимися гигантским блюджетами.
На спутнике "Татьяна-2", выведенном на высоту 820 км, установлено 8 различных приборов. Михаил Шнейдер считает, что это сильно улучшает его возможности по сравнению с первым спутником МГУ. Как могут быть использованы данные, которые зафиксирует "Татьяна-2"?
- "Татьяна-2" дает гораздо более широкие возможности для выяснения источников вспышек, потому что аппаратура на нем позволяет фиксировать не только ультрафиолетовое, но и инфракрасное излучение. Кроме того, на борту "Татяьны-2" стоит телескоп, которые позволит получить и видимое изображение источника принимаемого излучения. Также там установлен детектор флуктуации потока заряженной компоненты. И я надеюсь, что это даст очень ценную информацию для исследования космического излучения.
