В журнале Space Science Review вышла статья, посвященная результатам модификации ионосферы мощным коротковолновым радиоизлучением.
В мире существует всего четыре наземных комплекса, так называемые нагревные стенды, которые, воздействуя на верхние слои атмосферы, могут создавать в них искусственные плазменные возмущения (неоднородности). Что это за приборы и для чего ученые «возмущают» космическую плазму, рассказал один из авторов статьи Владимир Фролов – сотрудник научно-исследовательской лаборатории Исследований ближнего космоса Казанского федерального университета, сотрудник Научно-исследовательского радиофизического института Национального исследовательского Нижегородского государственного университета.
«Сегодня в мире работают три нагревных стенда. Один из них находится в России, он называется СУРА, второй расположен неподалеку от норвежского города Тромсё и носит название EISCAT-heater , а третий, HAARP, установлен в США, на Аляске», – сообщил Владимир Леонтьевич.
Используя стенды для исследования околоземного и космического пространства, ученые создают в ионосфере плазменные возмущения с заданными свойствами и интенсивностью и изучают их характеристики, используя хорошо развитые методы диагностики ионосферы.
«Сегодня для такой диагностики используются ионозонды вертикального и наклонного зондирования, станции некогерентного рассеяния, радары когерентного рассеяния, – объясняет В.Фролов. – Кроме того, зондирование ионосферы осуществляется с помощью сигналов низкоорбитальных и высокоорбитальных искусственных спутников Земли. Хочу отметить, что в последнее время все большую роль начинают играть спутниковые методы диагностики искусственных плазменных возмущений, которые позволяют изучать их свойства как непосредственно в возмущенной области ионосферы, так и во внешней ионосфере и даже в магнитосопряженной к нагревному стенду ионосфере».
Ученый утверждает, что модификация ионосферы не приводит к необратимым последствиям в ней, а сами возмущения быстро исчезают после окончания экспериментов и никак не влияют на жителей Земли.
«Эксперименты, которые мы проводим, позволяют нам изучать взаимодействие электромагнитных волн с частицами фактически в безграничной плазме, – отмечает физик. – Благодаря этому исключается влияние разного рода краевых эффектов, присущих лабораторным экспериментам».
Научная статья в журнале Space Science Review представляет собой обзор существующих нагревных стендов и используемых на них уникальных диагностических средств.
«В этой статье детально описываются теоретические представления о развивающихся в плазме процессах, включая плазменные неустойчивости, генерации высокочастотной и низкочастотной плазменной турбулентности,- рассказывает Владимир Фролов. – Они приводят к сильному разогреву плазмы, генерации искусственных неоднородностей ее плотности в диапазоне масштабов от долей метра до десятков и даже сотен километров, а также к ускорению электронов до сверхтепловых энергий, что вызывает дополнительную ионизацию плазмы и генерацию искусственных оптических излучений».
По словам В.Фролова, сегодня ионосфера Земли для ученых – это не что иное как естественная плазменная лаборатория, в которой можно проводить множество экспериментов, в том числе по таким направлениям, как физика плазмы, физика Солнца и планет солнечной системы, физика ионосферы и магнитосферы.
«Результаты исследований свойств искусственной ионосферной турбулентности, полученные на стенде СУРА в 2017-2018 гг.» – так называется открытая лекция , с которой 6 декабря выступит Владимир Фролов в Казанском федеральном университете. Она начнется в 13 часов 30 минут в аудитории № 1307 Института физики КФУ.