Исследование реакции ионосферы на продукты горения топлива при работе двигателей транспортных грузовых кораблей серии «Прогресс» по данным иркутского радара некогерентного рассеяния

Автор: Шпынев Б.Г., Алсаткин С.С., Хахинов В.В., Лебедев В.П.

Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika

Статья в выпуске: 1 т.3, 2017 года.

Бесплатный доступ

В рамках совместной работы ФГУП ЦНИИмаш, РКК «Энергия» и ИСЗФ СО РАН в 2007-2015 гг. проводился активный космический эксперимент «Радар-Прогресс» (до 2010 г. «Плазма-Прогресс»). На Иркутском радаре некогерентного рассеяния проводились исследования пространственно-временных характеристик ионосферных возмущений, возникающих вследствие инжекции в ионосферную плазму выхлопных газов бортовых двигателей транспортных грузовых космических кораблей серии «Прогресс». В качестве основного эффекта при инжекции продуктов горения в ионосферную плазму рассматривается возникновение новых очагов рекомбинации ионов атомарного кислорода О+ на молекулах воды и углекислого газа, что приводит к образованию области пониженной концентрации плазмы («дыры» ионизации). В условиях ночной ионосферы данная область заполняется ионами водорода из плазмосферы, что меняет ионный состав плазмы и характеристики сигналов некогерентного рассеяния. При наблюдении процессов формирования и релаксации области пониженной концентрации плазмы критическими факторами являются степень заполнения диаграммы направленности радара продуктами горения и скорость термосферного нейтрального ветра, который выносит молекулярные фракции выброса из диаграммы направленности радара. Влияние этих факторов приводит к низкой повторяемости успешных наблюдений эффекта. В успешных экспериментах зарегистрированы уменьшение электронной концентрации до 35 % и длительность существования «дыры» ионизации до 30 мин. Время существования на месте «дыры» области с высоким содержанием ионов H+ может составлять до одного часа.

Еще

Ионосфера, электронная концентрация, активные космические эксперименты, выброс продуктов горения в ионосферную плазму

Короткий адрес: https://sciup.org/142103635

IDR: 142103635   |   DOI: 10.12737/22812

Список литературы Исследование реакции ионосферы на продукты горения топлива при работе двигателей транспортных грузовых кораблей серии «Прогресс» по данным иркутского радара некогерентного рассеяния

  • Вергасова Г.В., Казимировский Э.С. Крупномасштабные вариации преобладающего ветра в нижней термосфере//Изв. АН. Сер. ФАО. 1994. Т. 30, № 1. С. 31-38.
  • Жеребцов Г.А., Заворин А.В., Медведев А.В. и др. Иркутский радар некогерентного рассеяния//Радиотехника и электроника. 2002. Т. 47, № 11. С. 1339-1345.
  • Кринберг И.А., Тащилин А.В. Ионосфера и плазмосфера. М.: Наука, 1984. 187 c.
  • Лебедев В.П., Хахинов В.В., Габдуллин Ф.Ф. и др. Исследование методами радиозондирования характеристик плазменного окружения низкоорбитальных космических аппаратов//Космонавтика и ракетостроение. 2008. № 1 (50). С. 51-60.
  • Медведев А.В., Заворин А.В., Кушнарев Д.С., Шпынев Б.Г. Модернизация аппаратно-программного комплекса Иркутского радара НР. Основные элементы новой многоканальной системы регистрации//Солнечно-земная физика. 2004. Вып. 5. С. 107-110.
  • Платов Ю.В., Семенов А.И., Филиппов Б.П. Сублимация ледяных частиц в условиях верхней атмосферы//Геомагнетизм и аэрономия. 2004. Т. 44, № 3. С. 419-423.
  • Платов Ю.В., Семенов А.И., Филиппов Б.П. Сублимация твердой углекислоты в условиях верхней атмосферы//Геомагнетизм и аэрономия. 2005. T. 45, № 3. C. 416-420.
  • Хахинов В.В., Потехин А.П., Лебедев В.П. и др. Радиофизические методы диагностики ионосферных возмущений, генерируемых бортовыми двигателями ТГК «Прогресс»: алгоритмы, инструменты и результаты//Росс. науч. конф. «Зондирование земных покровов радарами с синтезированной апертурой». 06-10.09.2010, Улан-Удэ: сб. докладов. 2010. С. 553-569. URL: http://jre.cplire.ru/jre/library/Ulan-Ude-2010/pdffiles/s2_35.pdf (дата обращения 17 ноября 2016 г.).
  • Хахинов В.В., Потехин А.П., Лебедев В.П. и др. Результаты дистанционного зондирования ионосферных возмущений в активных космических экспериментах «Радар-Прогресс»//Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9, № 3. С. 199-208.
  • Хахинов В.В., Потехин А.П., Лебедев В.П. и др. Некоторые результаты активных космических экспериментов «Плазма-Прогресс» и «Радар-Прогресс»//Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. М.Ф. Решетнева. 2013. Спец. вып. 5 (51). С. 160-163.
  • Bernhardt P.T., Huba J.D., Swartz W.E., Kelly M.C. Incoherent scatter from space shuttle and rocket engine plumps in the ionosphere//J. Geophys. Res. 1998. V. 103, N A2. P. 2239-2251.
  • Bernhardt P.T., Huba J.D., Kudeki E., et al. Lifetime of a depression in the plasma density over Jicamarca produced by space shuttle exhaust in the ionosphere//Radio Sci. 2001. V. 36, N 5. P. 1209-1220.
  • Kazimirovsky E.S., Manson A.H., Meek C.E. Winds and waves in the middle atmosphere//J. Atmos. Terr. Phys. 1988. V. 50, N 3. P. 243-250.
  • Khakhinov V.V., Shpynev B.G., Lebedev V.P., et al. Radio-sounding of ionospheric disturbances generated by exhaust streams of the transport spacecraft "Progress" engines//The 32nd Progress in Electromagnetics Research Symposium. The Electromagnetics Academy, 2012. P. 1168-1171.
  • Potekhin A.P., Khakhinov V.V., Medvedev A.V., et al. Active space experiments with the use of the transport spacecraft "Progress" and Irkutsk IS Radar//The 26nd Progress in Electromagnetics Research Symposium. 2009. P. 223-227.
  • Shpynev B.G. Incoherent scatter Faraday rotation measurements on a radar with single linear polarization//Radio Sci. 2004. V. 39, N 3. RS3001 DOI: 10.1029/2001RS002523
  • Wu B.J.C. Possible water vapor condensation in rocket exhaust plume//American Institute of Aeronautics and Astronautics J. 1975. V. 13, N 6. P. 797-802.
Еще
Статья научная