Проекты
Малый космический аппарат для фундаментальных космических исследований "Резонанс"

Малый космический аппарат для фундаментальных космических исследований "Резонанс"

Обзор проекта
Основные задачи
Описание миссии
Научная аппаратура

Характеристики


Назначение:
гидрометеорология
Статус:
в разработке
Объект исследований:
Взаимодействие электромагнитных волн и частиц в магнитосфере Земли.
Дата запуска:
После 2030 года
Космодром:
Байконур
Средства выведения:
РН «Союз-2», РБ «Фрегат»
Масса аппарата:
413 кг.
Рабочая орбита:
высота апогея ~ 27500 км; высота перигея ~ 1000 км; наклонение 63,4°.

Описание


Работы по проекту ведутся в рамках Федеральной космической программы России. Головной исполнитель по научному комплексу – Институт космических исследований РАН. Кроме российских организаций в проекте принимают участие ученые и специалисты из Австрии, Болгарии, Германии, Греции, Польши, Словакии, США, Чехии, Украины, Финляндии и Франции.

Магнитосфера Земли является естественным резонатором для многих видов электромагнитных волн. В частности, это низкочастотные геомагнитные пульсации с длиной волны порядка размера самой магнитосферы, а также волны более высокой частоты, для которых характерно волновое распространение под малым углом к магнитному полю.

Исследования самосогласованной теории радиационных поясов привели к концепции магнитосферного мазера, в котором заполненные фоновой плазмой магнитные силовые трубки служат резонатором для волн, а энергичная компонента - активным веществом.

  • изучение взаимодействия волн и частиц во внутренней магнитосфере Земли;
  • определение динамических характеристик магнитосферного циклотронного мазера;
  • изучение динамики кольцевого тока: его формирования и распада, а также восстановление плазмосферы после геомагнитных возмущений; 
  • определение роли мелкомасштабных электродинамических структур в глобальной динамике магнитосферной плазмы;
  • изучение процессов ускорения частиц в авроральной области магнитосферы;
  • исследование свойств источников Аврорального Километрового Радиоизлучения (АКР);
  • определение физических процессов, определяющих структуру области ускорения в авроральной магнитосфере Земли;
  • изучение свойств АКР вне источника.

Космический комплекс (КК) «Резонанс» предназначен для исследования взаимодействия электромагнитных волн и частиц в магнитосфере Земли.

Изученные к настоящему времени свойства магнитосферных мазеров позволяют понять ряд важных особенностей нестационарной динамики радиационных поясов - например, дать объяснение многим характеристикам пульсирующих пятен в полярных сияниях.

Экспериментальные исследования нестационарных режимов магнитосферных мазеров требуют надежного разделения пространственной и временной динамики, что является весьма сложной задачей при проведении прямых наблюдений с борта космического аппарата (КА). Хотя спутниковые измерения и достигли высокого уровня пространственного и временного разрешения, но пересечение их траекторий с областями взаимодействия волн имеют зачастую «случайный» и, как правило, кратковременный характер.

Одним из возможных способов проследить за развитием событий в данной силовой трубке, что особенно важно для анализа магнитосферных мазеров, может быть КА со специально подобранной орбитой, позволяющей находиться в заранее выбранной силовой трубке достаточно долгое время.

Такой КА мог бы стать средством для проведения некоторых качественно новых экспериментов по изучению дина