Повышенная плотность верхних слоёв атмосферы вызывает замедление движения МКС и искусственных спутников, что требует более частой корректировки их орбит. Также это ускоряет износ космических аппаратов. К такому заключению пришли исследователи, проанализировав данные первых спутников российской системы «Ионосфера-М», запущенных шесть месяцев назад. 25 июля группировка пополнится ещё двумя аналогичными спутниками. Подробности — в материале «Известий».

Влияние озонового слоя на работу космической техники

Новые спутники «Ионосфера-М» отправятся в космос с космодрома Восточный 25 июля на ракете-носителе «Союз 2.1б». Это завершит формирование российской орбитальной группировки, предназначенной для изучения верхних слоёв атмосферы и космической погоды. Первые два аппарата были запущены 5 ноября 2024 года, а вторая пара позволит получать более точные и непрерывные данные о состоянии ионосферы.

Система будет состоять из четырёх аппаратов, расположенных попарно на солнечно-синхронных орбитах. Такая конфигурация позволяет спутникам одновременно пролетать над разными точками Земли, что упрощает анализ данных, пояснили специалисты Института космических исследований РАН.

Фото: РИА Новости/Роскосмос
Ракетоноситель «Союз-2.1б» со спутниками «Ионосфера-М» № 3 и № 4 на стартовой площадке космодрома Восточный.

Перед запуском учёные, отвечающие за научные задачи проекта «Ионосфера-М», поделились с «Известиями» первыми результатами работы группировки и планами на будущее.

— Уже за первые полгода получены неожиданные научные данные, собранные спутниками «Ионосфера». В частности, зафиксирована аномально высокая плотность ионосферной плазмы. Эти данные подтверждаются наземными наблюдениями — например, учёные из Нижнего Новгорода и Казани отмечали интенсивное свечение ночного неба из-за работы мощных радиоизлучающих установок, — рассказал Михаил Могилевский, заведующий лабораторией Института космических исследований РАН.

Высокая плотность ионосферы вызывает торможение МКС и спутников, вынуждая чаще корректировать их орбиты, пояснил он. Кроме того, это ускоряет износ космической техники.

Учёный предположил, что обнаруженные процессы могут быть связаны с пиком солнечной активности — 11-летним или 22-летним циклом. Однако есть и альтернативное объяснение: исторические данные указывают на долгосрочные тенденции, которые пока не изучены. Возможно, первая пара спутников «Ионосфера-М» обнаружила новые явления, а вторая пара поможет подтвердить эти выводы.

Методы измерения плотности озонового слоя

Ещё одно интересное открытие касается низкочастотных излучений, регистрируемых спутниками. Михаил Могилевский отметил, что зафиксированы необычные электростатические волны в различных областях ионосферы.

— Эти явления могут быть связаны с природным ядерным реактором Окло в Габоне (Центральная Африка). Это месторождение урана, где около 1,8 млрд лет назад происходила самоподдерживающаяся цепная реакция. Возможно, ветры разносят аэрозоли тяжёлых элементов из этой зоны, влияя на распределение излучений в ионосфере, — предположил эксперт.

Дальнейшие исследования помогут лучше понять эти процессы и, возможно, использовать их для прогнозирования геологических явлений.

Новые спутники оснащены приборами для мониторинга озонового слоя — защитного барьера, оберегающего живые организмы от ультрафиолета. Это первая отечественная разработка такого типа, отметил Михаил Могилевский.

— Озонометр измеряет содержание озона и оксидов азота в атмосфере, анализируя рассеянный солнечный свет, — пояснил Юрий Доброленский, руководитель разработки.

Он напомнил, что в 1970–1980-х годах озоновые дыры стали глобальной проблемой, что привело к принятию Монреальского протокола. Однако, несмотря на ограничения, восстановление слоя замедлилось.

Новые приборы позволят создать детальные карты озонового слоя и вести его постоянный мониторинг. В будущем планируется разработать усовершенствованную версию озонометра для аппарата «Зонд-М», который займётся изучением Солнца.

Значение мониторинга озонового слоя

— Озоновый слой защищает всё живое от вредного ультрафиолетового излучения (200–315 нм). Особенно опасен диапазон 230–290 нм, повреждающий ДНК, и 280–315 нм, вызывающий рак кожи и другие заболевания, — пояснил эксперт Института прикладной физики РАН.

Фото: пресс-служба ИКИ РАН
Прибор «Озонометр-ТМ».

Непрерывный контроль озонового слоя жизненно важен. Он поможет отслеживать его изменения, предупреждать локальные истончения и выявлять незаконные воздействия на атмосферу.

— «Озонометр-ТМ» использует дифракционную решётку и высокочувствительный фотоприемник. Российские технологии позволяют реализовывать сложные космические проекты, несмотря на ограничения, — отметил Павел Моисеев, директор НПП «Астрон-Электроника».

Он подчеркнул, что наличие отечественных данных снизит зависимость от зарубежных источников. Сейчас в России активно развиваются как прикладные (системы «Арктика», «Метеор»), так и научные космические программы (изучение Луны и Венеры).