Использование сверхмалых космических аппаратов для изучения околоземной плазмы радиофизическими методами
- Авторы: Чугунин Д.В.1, Чернышов А.А.1, Могилевский М.М.1, Моисеенко И.Л.1, Петрукович А.А.1
-
Учреждения:
- Институт космических исследований Российской академии наук
- Выпуск: Том 18, № 1 (2019)
- Страницы: 154-162
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/6542
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2019-18-1-154-162
- ID: 6542
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Показана принципиальная возможность проводить измерения плотности плазмы и её флуктуаций в ионосфере на сверхмалых космических аппаратах с применением радиофизических методов, позволяющих по свойствам принимаемого излучения определять характеристики среды, через которую проходило излучение. Предполагается, что каждый космический аппарат будет иметь приёмник спутниковой навигации, а также устройство для излучения и детектирования сигнала на двух кратных частотах в радиодиапазоне. При таком подходе информация о плотности плазмы содержится в принимаемой разности фаз. Радиоприёмники и радиопередатчики на спутниках постоянно обмениваются радиосигналами, и затем по сдвигу фаз возможно определить электронную концентрацию и её флуктуации. В работе получены численные оценки получаемой разности фаз для различных частот от 10 МГц до 10 ГГц при характерных ионосферных параметрах в зависимости от дистанции между спутниками. Выполнены расчёты максимального расстояния между спутниками, при которых возможно принять сигнал при условии, что мощность передатчика будет составлять 2 Вт.
Ключевые слова
Об авторах
Д. В. Чугунин
Институт космических исследований Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: dimokch@iki.rssi.ru
младший научный сотрудник
РоссияА. А. Чернышов
Институт космических исследований Российской академии наук
Email: achernyshov@iki.rssi.ru
кандидат физико-математических наук
старший научный сотрудник
М. М. Могилевский
Институт космических исследований Российской академии наук
Email: mogilevsky2012@gmail.com
кандидат физико-математических наук
ведущий научный сотрудник
И. Л. Моисеенко
Институт космических исследований Российской академии наук
Email: moiseenko.irine@gmail.com
младший научный сотрудник
РоссияА. А. Петрукович
Институт космических исследований Российской академии наук
Email: apetruko@iki.rssi.ru
доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН
директор
Список литературы
- Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988. 528 с.
- Смирнов В.М. Метод мониторинга ионосферы Земли на основе использования навигационных спутниковых систем. Автореферат дис. … доктора физико-математических наук. Москва, 2007. 38 c.
- Мандельштам Л.И., Папалекси Н.Д. Новейшие исследования распространения радиоволн вдоль земной поверхности. М.-Л.: Гостехиздат, 1945. 296 c.
- Альперт Я.Л. Распространение электромагнитных волн и ионосфера. М.: Наука, 1972. 564 с.
- Яковлев О.И., Павельев А.Г., Матюгов С.С. Спутниковый мониторинг Земли: радиозатменный мониторинг атмосферы и ионосферы. М.: Либроком, 2010. 208 с.
- Ungar S.G., Lusignan B.B. A two-satellite microwave occultation system for determining pressure altitude references // Journal of Applied Meteorology. 1973. V. 12, Iss. 2. P. 396-403. doi: 10.1175/1520-0450(1973)012
- Яковлев О.И., Гришмановский B.A., Елисеев С.Д., Кучерявенков А.И., Матюгов С.С. Радиопросвечивание атмосферы Земли с помощью двух спутников // Доклады Академии наук СССР. 1990. Т. 315, № 1. С. 101-103.
- Rangaswamy S. Recovery of atmospheric parameters from the Apollo/Soyuz-ATS-F radio occultation data // Geophysical Research Letters. 1976. V. 3, Iss. 8. P. 483-486. doi: 10.1029/GL003i008p00483
- Вилков И.А., Матюгов С.С., Яковлев О.И. Флуктуации амплитуды при радиопросвечивании атмосферы Земли на трассе спутник-спутник // Радиотехника и электроника. 1993. Т. 38, № 5. С. 795-803.
- Мареев Е.А., Чугунов Ю.В. Антенны в плазме. Нижний Новгород: ИПФ АН СССР, 1991. 231 с.
- Чернышов А.А., Чугунин Д.В., Могилевский М.М., Моисеенко И.Л., Ильясов А.А., Вовченко В.В., Пулинец С.А., Клименко М.В., Захаренкова И.Е., Костров А.В., Гущин М.Е., Коробков С.В. Подходы к исследованию мультимасштабной структуры ионосферы с использованием наноспутников // Геомагнетизм и Аэрономия. 2016. Т. 56, № 1. С. 77-85. doi: 10.7868/S0016794016010041
- Чернышов А.А., Чугунин Д.В., Могилевский М.М., Моисеенко И.Л., Костров А.В., Гущин М.Е., Коробков С.В., Янин Д.В. Изучение неоднородной структуры ионосферы при помощи одновременных измерений наноспутниками стандарта CubeSat // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2016. Т. 59, № 6. С. 443-449. doi: 10.17586/0021-3454-2016-59-6-443-449