Использование сверхмалых космических аппаратов для изучения околоземной плазмы радиофизическими методами


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.

Об авторах

Д. В. Чугунин

Институт космических исследований Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: dimokch@iki.rssi.ru

младший научный сотрудник

Россия

А. А. Чернышов

Институт космических исследований Российской академии наук

Email: achernyshov@iki.rssi.ru

кандидат физико-математических наук
старший научный сотрудник

Россия

М. М. Могилевский

Институт космических исследований Российской академии наук

Email: mogilevsky2012@gmail.com

кандидат физико-математических наук
ведущий научный сотрудник

Россия

И. Л. Моисеенко

Институт космических исследований Российской академии наук

Email: moiseenko.irine@gmail.com

младший научный сотрудник

Россия

А. А. Петрукович

Институт космических исследований Российской академии наук

Email: apetruko@iki.rssi.ru

доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН
директор

Россия

Список литературы

  1. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988. 528 с.
  2. Смирнов В.М. Метод мониторинга ионосферы Земли на основе использования навигационных спутниковых систем. Автореферат дис. … доктора физико-математических наук. Москва, 2007. 38 c.
  3. Мандельштам Л.И., Папалекси Н.Д. Новейшие исследования распространения радиоволн вдоль земной поверхности. М.-Л.: Гостехиздат, 1945. 296 c.
  4. Альперт Я.Л. Распространение электромагнитных волн и ионосфера. М.: Наука, 1972. 564 с.
  5. Яковлев О.И., Павельев А.Г., Матюгов С.С. Спутниковый мониторинг Земли: радиозатменный мониторинг атмосферы и ионосферы. М.: Либроком, 2010. 208 с.
  6. 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
  7. 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.
  8. 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
  9. 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.
  10. Мареев Е.А., Чугунов Ю.В. Антенны в плазме. Нижний Новгород: ИПФ АН СССР, 1991. 231 с.
  11. 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
  12. 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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2019

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах