Волновые процессы в ионосфере земли как средство диагностики ионосферной плазмы тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

и. по^ц ^

л ' л с

. АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ ЗЕМНОГО МАГНЕТИЗМА, ИОНОСФЕГЫ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН

На правах рукописи УДК 523.15:533.95

ПУЛИНЕЦ Сергей Александрович

ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ИОНОСФЕРЕ ЗЕМЛИ КАК СРЕДСТВО ДИАГНОСТИКИ ИОНООРЕРНОП ПЯАЗНЫ

01.04.03 - радиофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва 1990

Работа выполнена в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

профессор Л.Ы.ЕРУХЙЮВ

доктор физико-математических наук Я.И.ЛИХТЕР

доктор физико-математических наук профессор О.А.ИОХОТШЮВ

Ведущая организация: Институт космических исследований Академии наук СССР

Защита состоится "_"_ 1990 г. в _час.

на заседании специализированного совета Д.002.83.01 при Институте зешюго магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР

Адрес: 142092, г. Троицк, Московской обл., ИЗШРАН Проезд: метро ст. Теплый Стан, автобус № 531, остановка ИЗМИРАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЗШРАН

Автореферат разослан "_"_ 1990 г*

Ученый секретарь специализированного

совета при ИЗШРАН кандидат физико-математических наук

О.П.КОЛОМИЙЦЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Волновая диагностика является одним из наиболее мощных средств получения информации о свойствах плазмы как в лабораторных условиях, так и в космосе. Это связано в первую очередь со свойствами плазш как физического объекта, представляющего собой многопараметрическую резонансную систему, с которой могут взаимодействовать электромагнитные волны в широком диапазоне частот. Наряду с традиционными радиофизическими методами исследования ионосферы, такими как вертикальное зондирование, происходит интенсивное развитие сложных радиофизических установок, таких как радары некогерентного рассеяния, нагревные стенды, KB радары и др. При всем совершенстве техники, используемой на земле, ей недоступны измерения собственных колебаний плазмы, различных типов плазменных волн, возбуждаемых в ионосфере Земли. Возникает необходимость измерений in situ , т.е. непосредственно в самой среде с борта геофизических ракет и искусственных спутников Земли. Измерения собственных излучений космической плазмы при ятем не исключают и традиционных методов исследований с борта ИСЗ, например, вертикального зондирования. Таким образом, Еолновые излучения в ионосфере одновременно являются как предметом.исследования, так и средством для диагностики ионосферной плазмы.

Актуальность проблемы. За последние годы появилось много монографий, где достаточно подробно освещаются как вопросы ис-::лед0Е0ния естественных: излучений в космической плазме, так и методы волногой диагностики. Однако история этих исследований клонилась таким образом, что из волновых методов, используемых а ксскическмх исследованиях, на первый план вышли измерения в диапазоне ОНЧ. Прищпш этого анализируются в первой главе, ".^гсь истаю отметить только одно обстоятельство: не последнюю роль в этем сыграла позмсглюсть использовать одну и ту же ап-псргсиатальио созданную для низколетлщих спутников, »¡о шсс'.ссапогсйягс аппаратах, причем на них в этот же диапа->"*«» пс абиолздпецу значению частот попадали упо и высокочастот-

получения ц ш?0£глсгаюй терминологии. В настоящее время мы ьрша it парадоксальной ситуации, когда о высокочастотных излу-чгве в магнитосфера, иашлаиётном пространстве, в атмосфере

Солнца, в окрестности планет Солнечной системы известно больше, чем о них же в иочосфере Земли, Высокочастотные измерения на высотах ионосферы проводились в ограниченном количестве экспериментов, поэтому сведения о них имеют весьма отрывочный характер. Очень мало данных о комплексных измерениях, когда одновременно измерялись бы потоки частиц, температура и другие параметры плазмы, что не позволяет однозначно интерпретировать результаты измерений.

Таким образом, актуальность проблемы связана в первую очередь с необходимостью дополнить наши знания о взаимодействиях волн у. частиц во внешней ионосфере Земли в диапазонах частот, которые до настоящего времени были изучены довольно слабо, а также необходимостью выявления их роли в энергетике взаимодействия ионосфера-магнитосфера. Прежде всего необхди-мо было обратить внимание на высокочастотную часть свистового диапазона частот. До последнего времени все измерения в ионосфере проводились только до частот 20 кГц. В то же время на высотах ионосферы локальная гирочастота электронов находится в пределах 0.4 1,5 МГц. Из магнитосферных измерений известно, что довольно часто наблюдаются естественные излучения в свистовом диапазоне, максимум спектра которых находится на частоте ~0.5а электростатическое излучение электронов, в частности, надтепловой компоненты, в основном, долшо наблюдаться на частотах, превышающих 0.5 Это определяет необходимость проведения измерений з диапазоне частот 200 кГц -е- 1,5 МГц на высотах ионосферы.

Циклотронное излучение является одншл из основных механизмов диссипации анергии для неравновесных функций распределения частиц. В особенности ото относится -к излучениям в диапазоне мод Бернштейна, которые являются основным носителем вол ноеой энергии в диапазонах, запрещенных для распространения электромагнитных волн, в частности, в диапазоне £^/г<с0< ¿¿^ при и>ие<и)р. Особенно наглядно это мошо продемонстрировать в активных экспериментах при рассмотрении задач диссипации онергш; радиоимпульса мощного радиочастотного передатчика в указанно:; выше диапазоне частот. .Одновременно наличие нэлученнй в диапазоне г.1од Бернштейна мокет свидетельствовать о наличии потоков частиц с неравновесньпл распределенной по скоростям, а деталь-

- о -

ное исследование спектров позволит оценивать вид функции распределения. Учитывая, что на высотах инешией ионосферы плазменная частота может принимать значения от I до 10 ¡.Гц, то наиболее интересный диапазон для исследования излучений в диапазоне бернштейновских мод может лежать в пределах 1*5 мГц.

И наконец, следует упомянуть об излучениях в окрестности локальной плазменной частоты электронов и частоты верхнего гибридного резонанса. В этом диапазоне, в основном, наблюдается тепловое излучение плазмы, а также излучения, связанные с различными процессами высыпания электронов в авроральных областях ионосферы. Мониторинг частоты плазменного резонанса позволяет исследовать крупномасштабные структуры и динамику ионосферы, на высотах орбиты спутника.

Понимание физических механизмов генерации высокочастотных излучений в ионосфере позволяет разработать ряд новых методик волновой диагностики ионосферной плазмы. Предложенный и развитый в работе новый метод диагностики ионосферной плазмы и его аппаратурная реализация необходимы для повышения оперативности и точности глобального контроля за состоянием ионосферы Земли в интересах народного хозяйства. Все вышеизложенное позволяет сформулировать цель работы.

Цель работы;

1. Исследовать глобальное распределение высокочастотных шумов во внешней ионосфере Земли путем создания соответствующей аппаратуры для регистрации излучений на борту ИСЗ, создания методики и алгоритмов обработки получаемой информации, исследования механизмов генерации высокочастотных излучений в ионосфере Земли, интерпретации получаемых экспериментальных данных на основе рассмотренных .теоретических моделей»

2. Выработать критерии определения естественного характера шумов путем исследования излучений, возбуждаемых в ионосфере самим корпусом спутника как проводящего зонда, погруженного в плазму, в том числе с учетом процессов движения спутника в плазме и наводимых на корпусе токов, а также процессов фотоэмиссии с поверхности спутника.

3„ Разработать новые методы высокочастотной волновой диагностики ионосферной плазмы с использованием данных как о ее-. тественных излучениях, так и об эффектах активного воздействия.

4. Показать эффективность предлагаемых методов высокочастотной волновой диагностики околоземной плазмы, их способность повысить точность и оперативность получения данных для системы глобального контроля за состоянием ионосферы Земли, а такие возможность получения принципиально новой информации, недоступной другим методам исследования.

Научная новизна работы.Представленные в диссертации результаты экспериментальных исследований получены впервые. В работе обосновано новое направление исследования ионосферы Земли - высокочастотная волновая диагностика с борта ИСЗ методами глобального мониторинга естественных высокочастотных шумов, а также с помощью излучений, стимулированных передатчиком бортового ионозонда. Впервые исследовано глобальное распределение высокочастотных излучений в ионосфере, в частности электростатического излучения в высокочастотной части свистового диапазона и его связь с потоками фотоэлектронов. Впервые проведено систематическое исследование шумов, генерируемых при взаимодействии космического аппарата со средой. Тем самым поставлен вопрос об электромагнитной чистоте системы "спутник-ионосфера". Обнаружен эффект просачивания радиошумов "от наземных радиосредств во внешнюю ионосферу на частотах ниже критической и предложен физический механизм объяснения этого явления. Впервые успешно опробован экспериментальный метод получения глобального распределения мелкомасштабных неоднородностей во внешней ионосфере. При исследовании нелинейных волновых процессов впервые в практике измерений на ИСЗ был применен предложенный автором метод широкополосных измерений, позволивший получить ряд принципиально новых результатов по модификации околоспутниковой области мощным радиоизлучением и процессам ускорения электронов и ионов. Впервые проведены систематические исследования глобального распределения широкополосных шумов, наблюдаемых на ионограммах внешнего зондирования, и определены зоны высыпаний энергичных частиц в авроральных областях ионосферы и оценен вид функции распределения высыпающихся частиц, ' Степень достоверности. Достоверность данных экспериментальных измерений определяется тем, что величина характерных частот ионосферной плазмы, получаемая предлагаемым в работе методом, измерялась независимым способом методом внешнего зон-

дирования и получено вполне удовлетворительное согласие, поз-, воляющее обобщить данные измерений-на те области ионосферы, где данные внешнего зондирования не поддаются обработке или в те моменты времени когда зондирование не проводилось. Кроме того, в ходе эксперимента проводилась абсолютная калибровка измерительной аппаратуры непосредственно на борту спутника.

Все теоретические выводы являются-результатом последовательного решения фундаментальных уравнений-применительно к конкретным физическим условиям. Правильность выводов проверяется сопоставлением с экспериментальными результатами.

На защиту выносятся следующие основные положения;

1. Обосновано и развито новое направление исследования ионосферы Земли - высокочастотная волновая диагностика ионосферы с борта ИСЗ методами глобального мониторинга естественных высокочастотных шумов, а также излучений, стимулированных передатчиком бортового ионозонда. Осуществлена аппаратурная реализация предложенного в работе метода.

2. Получена глобальная картина распределения высокочастотных шумов во внешней ионосфере Земли в трех диапазонах частот: высокочастотной части свистового диапазона, первой гармоники моды Бернштейна, верхнегибридном диапазоне.

3. Предложена схема, позволяющая объяснить взаимосвязь различных механизмов генерации высокочастотного свистового излучения в авроральных областях ионосферы и магнитосферы.

. 4. Проведено систематическое исследование высокочастотных шумов, генерируемых в результате взэимодействия корпуса космического аппарата со средой, в том числе и излучение от возникающего при освещении спутника Солнцем фототока электронов.

5. Исследованы процессы модификации околоспутниковой области мощным радиоимпульсным излучением с борта ИСЗ и построена модель модифицированной области, объясняющая процессы резонансного ускорения электронов и ионов, нелинейного взаимодействия плазменных волн и возбуждения плазменных резонансов различного рода.

6. Проведено сопоставление предсказанного теорией эффекта трансформации обыкновенной электромагнитной волны в медленную необыкновенную на мелкомасштабных неоднородностях электронной плотности и получено хорошее совпадение теории с экспериментом, на основе чего получено глобальное распределение мелкомасштабных неоднородностей.

?. Обнаружено просачивание шумов от наземных радиосредств во внешнюю ионосферу на частотах ниже критической, предложен механизм нелокального просветления слоя Р, объясняющий это явление.

8. Предложен и осуществлен метод определения границ высыпаний энергичных частиц в высокоширотной ионосфере по широкополосным шумам па ионограммах внешнего зондирования, получено распределение шумов в различных диапазонах частот в аврораль-ной ионосфере в заьисимссти от геомагнитной широты и местного времени.

Научная и практическая значимость работы определяется значимостью выносимых на защиту положений:

- предложенное и обоснованное автором направление высокочастотной диагностики ионосферной плазмы методом глобального мониторинга высокочастотных шумов позволяет повысить информативность и комплексность спутниковых экспериментов, повысить оперативность получения ионосферных параметров как в целях научных исследований, так и з прикладных целях при создании спутниковой системы глобального контроля за состоянием ионосферы Земли.

- полученные данные о глобальном распределении естественных высокочастотных излучений во внешней ионосфере могут служить основой для анализа их вклада в энергетик связи магнитосфера-ионосфера-термосфера.

- систематическое исследование высокочастотных шумов, генерируемых при взаимодействии корпуса КА с ионосферной плазмой позволяет решать практические задачи электромагнитной чистоты системы "спутник-ионосфера*. ,

- результаты по модификации околоспутниковой области при воздействии радиоизлучения с борта ИСЗ позволяют учи-

тывать возможные последствия установки мощных радиопередатчиков на спутниках, в том числе возможность пысокочастотиого пробоя.

- данные по просачиванию шумов от наземных радиосредств позволяют оценить паразитные потери энергии радиовещательных станций, практически впервые ставится вопрос об экологии ионосферы, подвергающейся непрерывному воздействию и нагреву наземными радиосредствами.

- экспериментальная проверка теории траисформащи обыкновенной волны з медленную необыкновенную позволила решить проблему аномального поглощения обыкновенных волн в ионосфере и использовать предложенный метод для оценки интенсивности и получения глобального распределения мелкомасштабных неоднороднос-тей, что, в свою очередь может быть использовано в прогнозах распространения радиоволн.

Полученные результаты могут быть использованы в научных учреждениях, проводящих исследования волновых процессов в космической плазме: ИКИ, ПГИ, ШШН, НИР®, ИЛГ, ИФЗ, ИРЭ и др., а также в системе Минсвязи, Минобщемаша при конструировании систем связи и космических аппаратов.

Реализация результатов. Результаты работы использовались в ИЛГ Госкомгидромета, ИКИ АН СССР, НИРшИ, РГУ, ГГУ при проведении работ по проблемам физики околоземного космического пространства к распространения радиоволн, и отражены в отчетах по выполненным в ИЗМИРАН научно-исследовательским работам "Радиофизические исследования внешней ионосферы с помощью спутниковых и наземных данных" (№ гос. per. 71.074341), "Глобальные комплексные исследования ионосферы Земли с использованием данных ИСЗ ИК-19" (№ гос. per. 81025774), "Развитие метода вертикального и трансионосферного зондирования для исследования ионосфер Земли и планет Солнечной системы" (№ гос. per. 8I0I746I), в которых автор являлся ответственным исполнителем.

Личный вклад автора. Все результаты, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно, либо при его непосредственном участии. ■ Основное содержание работы отражено в 36 публикациях, при этом из работ, в которых; автбр ......участвовал в качестве соавтора, в диссертацию вошли только те результаты, в получении которых;'" 0li принимал непосредственное твор-

ческое .участие на всех этапах работы: разработка и испытание бортовой аппаратуры, постановка эксперимента, обработка данных, физическое осмысление и интерпретация результатов. Фактически большинство из печатных работ готовилось в рамках плана предложенного автором направления развития высокочастотной волновой диагностики ионосферной плазмы.

Программы визуального представления данных радиоспектрометра 11FC-I разработаны сотрудником Центра космических исследований ШШ А.Кирагой.

Апробация работы. Материалы доказывались на 23 пленарном заседание K0CIÎÀP (Будапешт, 1980), Международном симпозиуме по физике ионосферы и магнитосферы Земли и солнечного ветра (Цах-кедзор, 1981), Всесоюзной научно-технической конференции "Измерение параметров форм и спектра радиотехнических сигналов (Харьков, 1981), XX Генеральной Ассамблее УРСИ (Вашингтон,

1981), Ш Кеясдународном семинаре социалистичес1шх стран "Научное космическое приборостроение" (Одесса, 1982), Ш Всесоюзной конференции по взаимодействию-электромагнитных излучений с плазмой (Алма-Ата, 1982), 24 пленарном заседании К0СГ1АР (Оттава,

1982), Всесоюзном симпозиуме "Эффекты искусственного воздействия мощным радиоизлучением на ионосферу Земли" (Москва, 1983), У1 Всесоюзной школе-семинаре по ОНЧ излучениям (Звенигород,

1983), У Международном симпозиуме по физике ионосферы и магнитосферы Земли и солнечного ветра (Львов, 1983), Международном симпозиуме "Активные эксперименты в космосе" (Альпбах, 1983), XXI Генеральной Ассамблее УРСИ (Флоренция, 1984), Международном сиыпозиуме"кодификация ионосферы мощным радиоизлучением" (Суздаль, 1986), международном семинаре "Ионосферная информатика" (Новгород, 1987), симпозиумах и семинарах КАПГ (Ашхабад, 198?; Самарканд, 1989), международном семинаре "Результаты комплексных исследований по данным измерений ИСЗ ИК-19" (Калуга, 1988), 26 пленарном заседании КОСДАР (Хельсинки, 1988), международном семинаре по проекту ИНЕИТС (Калуга, 1989)s международном семинаре по проекту САВДАЙП (МакЛин, 1989), на Генеральной ассамблее МАГА (Эксетер, 1989), всесоюзном совещании по проекту ВАГС (Иссык-Куль, 3988)

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения» Общий объем 347 страниц,, из них

IIO рисунков и 3 таблицы на 108 страницах, список литературы из 310 названий на 32 страницах,,

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Общая характеристика работы дается во введении. При этой обосновывается актуальность работы, раскрывается ее цель и основные положения, выносимые на защиту. Показаны также научная новизна, научная и практическая значимость работы, степень личного участия автора в'получении результатов. Приводятся сведения об апробации работы. Кратко излагается содержание работы по главам*

ГЛАВА I

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ В ИОНОСФЕРЕ И МАГНИТОСФЕРЕ ЗЕМЯн

Глава дает представление о моете данной работы в ряду исследований волновых излучений с борта искусственных спутников Земли и геофизических ракет. Обосновывается концепция спутниковых высокочастотных волновых измерений, описывается методика íisbíopemtíi, обработки дпншге п представления результатов пссле-

доташШс

1,1, Тср:.п;нологиги В работах, сосникатанх на стыке различных. облаете!! сиодшй.(з данной случае пиезтеп ввиду физика ша-зга, ртдис^сшса, рпепроетрэнзиио радиоволн и косгшчесхоз приборостроение) s о,кдш и то тср:анял шст но адекватноо значений Обосновывается прпг/лшшо автором терцина "высокочастотные" по отношения' i; несло,пуежм еошюгзл паоцсссмд, поскольку за точку отсчета берогоя nzpznionovna (¿'¡зш.'п нласии, где под вцсокочасто-тнкт.'л пс'1К"?;отсл вззяп о дп?гг?Ьош» (•?><■■'**.{cJ^ i}) . Оправдано приузисшга отого торжи к :t n::T¡c"ow'y диапазону, поскольку в ргбого исследуется годы» evo йюохя*Ш'г<яиая часть (/> 100 кГц), в оротиюподогí:octt> к ^юдтщщгшга мшяяусту 0ifí диапазону (/<20. кГц), Лпоелодцез ívrvrt птягтзя ,пдко утверждаться тер;ин "СИСОКОЧ^.СГО'ЛпЪ OKtCTtl", В' гасоксгацкюкоП ионосферо особенно В иотюо-'срешх ешгагк уологкшс зоарспоится облает:», где п о некоторрй oitpeoHQCTil оя. отоП г&гт наблюдаются соотношения как f % ^ ' ¿ • ¡гак. п.ъ ÍW • Иногда оту перэггодиуп область

называют в литературе диапазоном средних частот. Тем не менее в дальнейшем для краткости и в соответствии с общепринятой в физике плазмы терминологией весь этот диапазон будет называться высокочастотным. В заключении раздела приводится список используемых в работе обозначений,

1.2. История ВЧ измерений в ионосфере на искусственных спутниках Земли. Развитие исследований ВЧ излучений с борта ИСЗ можно разбить на ряд этапов. К первому относятся изменения на ряда фиксированных частот в мегагерцевом диапазоне на советских и американских спутниках в 60-е годы. С их помощью получены первые данные о галактическом излучении, а на советских спутниках Электрон-2"и 3 впервые зарегистрированы спорадические излучения, связанные с процессаш высыпания энергичных электронов. Вторая группа волновых приборов - спутниковые ионоэон-ды, которые устанавливались на канадско - американских спутниках "Эксплорер, "Алуэтт" и"11СИС". Первоначально использовались только данные внешнего зондирования, по которым расчитывались профили электронной плотнобти во внешней ионосфере. Однако по записям сигнала АРУ приемника ионоэонда были сделаны выводы о характере естественных шумов в широком диапазоне частот, достаточно подробно были исследованы плазыеннш резонансы, искусственно возбуждаемые импульсами передатчика ирнозонда.

Пер вши спутниками с Еисокочастотнши радиоспектрометрами на борту были английские спутники серии "Ариэль" и польско-советский епутник"Интеркос1ЮС-Коперник-500. Ограниченные возможности телеметрических систем и шсошШ уровень помех на спутника "Интеркосмос-Коперник-бОО" не позволили в полной иеро использовать возможности радиоспектрометров, Тш но менее на них был обнаружен целый ряд новых оффоктов, б частности естественныо излучения в диапазоне цод Верпштейна, оценена поляризация солнечных радиовсплеснов И типа.

Наиболее совершенннш йредсташшвтсл волнршо комплекса на японских спутниках сер1Ш°ЭКВ0Ся. Однако их основным недостатком является фрашштйршИ характер представления получешшх данных, стремление рассматривать локальные процзссы без их обобщения в глобальном касштабе.

1.3. Измерения ВЧ стшп на ракетах. Существенно дополняют наше понимание корпус1гу®п>й0-вол1ювого взшдгодойствия в БЧ

диапазоне эксперименты на геофизических ракетах. Запуски ракет в области интенсивной аврора в Антарктике и в Канаде поз-' волили более четко классифицировать наблюдаемые ЬЧ излучения и связать их с различными энергетическими спектрами и функциями распределения возбуждающих их электронных потоков.

1.4. Использование данных внешнего зондирования для исследования естественных ВЧ шумоз. В разделе обращается внимание на возможности нетрадиционного использования данных внешнего зондирования, в частности, широкопосньк шумов, появляющихся в виде темных сплошных полос на ионограммах. Именно они позволили оценивать размеры источника АКР, исследовать механизмы

и области генерации АКР, его поляризацию и направление распространения. Однако'в основном эти измерения проводились на больших высотах ~300С км. Обращается внимание на возможности использования информации о шумах в ионосферных исследованиях.

1.5. Аппаратура, методика измерений и обработки. Значимость и достоверность результатов,получаемых в эксперименте, в значительней мере зависят от концепций построения измерительной аппаратуры и методики проведения эксперимента. К числу основных, наиболее существенных особенностей проведения измерений на КСЗ автор относит комплексность и дополнительность измерительной аппаратуры. Комплексность подразумевает возможность измерить сразу несколько параметров одного и того же процесса или объекта (например, плотность и температура ионосферной плазмы, потоки частиц п еолношп излучения, стикудирсваннио этими потоками) . С точки зрелая волновой диагностики комплексность означает возможность измерения одного и того :г.е явления одновременно в различных частотшк диапазонах. Под дополнительностью понимается- возмоглость "пзмгретш. одного и того Г.0 явления в том да частотном диапазона, по ргшщш методики (например, радиоспектрометр и порогок'п'1 приемник ионозонда, либо измерение плазменных регонансов с помощью нонозонда и широкополосного приемника). Такие измерения практически однозначно решают вопрос о достоверности явления и позволяют наиболее глубоко интерпретировать его С точки зрения физического механизма, как это имело место' при' исследовании' процессов, ускорения частиц импульсаъ'л передатчика нонозонда. Имзшю с-таких позиций создавались еол-НОШО. КОМПЛОКСЫ' ДЛЯ .ВНСОИОПйОТОТШ« измерений на спутниках "Ий-

теркосмос-1У" и "Космос-1805".

1.6. Выводи. К числу основных результатов данной главы необходимо отнести следующие:

1. Обзор результатов предыдущих исследований выявил актуальность настоящей работы. Фактически она представляет собой первое систематическое исследование высокочастотных волновых процессов в ионосфере, их глобальное распределение и динамику.

2. Предлагаемая методика измерения параметров ионосферы и ее аппаратурная реализация составляют основу нового направления высокочастотной волновой диагностики ионосферы с борта ИСЗ путем глобального мониторинга естественных высокочастотных шумов, а также излучений, стимулированных воздействием с борта ИСЗ.

ГЛАВА Д

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ВЧ ИЗЛУЧЕНИЯ В ИОНОСФЕРЕ

Глава посвящена исследованию основных видов высокочастотных излучений, регистрируемых на борту ИСЗ. Понимание природы волновых явлений необходимо для использования волновых измерений в качестве средства диагностики ионосферных параметров. Рассматриваются ¡сак локальные плазменные и электромагнитные излучении й порядке возрастания частот от свистового до верхне-гибрпдпиго диапазона, так п излучения от удаленных источников, такие как солнечные радиовсплески и авроральное километровое излучение.

2.1. Излучение в диапазоне частот ниие локальной гирочас-тоты электронов. На частотах от 100 кГц до локальной гирочасто-ты электронов, которая на высотах внешней ионосферы меняется в пределах 450 кГц - 1,4 ИГц, практически непрерывно регистрируются излучения, имеющие как шумовой характер, так и в виде спорадических всплесков. Основными факторами, определяющими характер излучения, являются: механизм взаимодействия волна-частица (гирорезонансное или черепковское), параметры окрушхщей плазмы и условия распространения, которые шесте с механизмом взаимодействия определяют вид излучения (электрическое или электромагнитное), и наконец, функция распределения частиц по скоростям, которая вместе с двумя первыми факторами определяет спектр излучения и его интенсивность.

2.1.1. Низкочастотное электростатическое излучение. Рассмотрены инкременты низкочастотного электростатического излу-

/

чения для случаев черенковского и циклотронного резонансов. Из литературы известны результаты численных расчетов спектра электростатического излучения для различных функций распределения (бимаксвеловсксе и с конусом потерь). В общих случаях максимум излучения лежит выше 0.5^-Нс . Это весьма важный вывод для диагностики регистрируемого излучения, в особенности когда нет отдельных датчиков, позволяющих регистрировать только магнитную составляющую (в ВЧ измерениях до последнего времени использовался только электрический диполь).

С повышением анизотропии температур увеличивается частота максимума. Этот вывод может быть использован для оценок функции распределения.

И наконец, вследствие большого пространственного декремента электростатических колебаний, они могут быть зарегистрированы только при условии, что спутник находится непосредственно в потоке частиц, генерирующих излучение. Отсюда еще один вывод для диагностики: наличие электростатического НЧ излучения однозначно свидетельствует о наличии потока надтеплозых частиц в данной точке.

2.1.2. Низкочастотное электромагнитное излучение (циклотронная неустойчивость). Механизм циклотронной неустойчивости достаточно подробно разобран в литературе. Эта неустойчивость играет большую роль в физике ионосферы и магнитосферы, в энергетике взаимодействия вода и частиц. В частности, пучки энергичных электронов в дискретных дугах полярных сияний являются одним из источников спорадического излучения в свистовом диапазоне, регистрируемого на ракетах и спутниках. Рассчитывается спектральная мощность электромагнитного излучения электронного пучка для различных значений плотности плазмы и питч-угла электронов. Расчеты подтверждаются результатами волновых измерений в активном эксперименте АРАКС о инфекцией электронного пучка. Отличительной особенностью спектров электромагнитного излучения является наличие резкого максимума на частоте а такие наличие верхней граничной частоты, связанной с анизотропией температур. 3 большинстве ракетных и спутниковых экспериментов эта частота равна(0.5 - 0.б)^е. Таким образом, мы получаем весьма вакный результат для диагностики: электромагнитное излучение в свистовом диапазоне, в основном, существу-

ет на частотах ниже 0.6^,..

2.1.3, Естественные НЧ излучения, регистрируемые во внешней ионосфере. Приведены типичные спектры ПЧ излучений, регистрируемые на высотах внешней ионосферы. Радиоспектрометр ИРС-1, ниышй частотный предел которого равнялся 0.6 ¡.Гц, позволял регистрировать излучения на частотах, в основном, больше О.Ь Основными характеристиками этого излучения являлись его квазишумовой характер и наличие полосы поглощения вблизи локальной гирочастоты электронов. Сравнение огибающей шумов в этом диапазоне вдоль орбиты спутника с огибающей потока фотоэлектронов с энергией &0 эВ, измеряемого на том же спутнике спектрометром С^-З, показало их высокую степень корреляции. Это позволит в дальнейшем проводить диагностику потоков фотоэлектронов по данным волновых измерений. Примеры регистрации спорадических всплесков электромагнитного излучения приводятся по данным измерения АРУ спутникового ионозонда ИС-338, а также по ионограммам внешнего зондирования.

2.3. Бернштейновские моды во внешней ионосфере. При учете теплового движения частиц в магнигоактивной плазме возникают новые BeTL.ii квазипродольнкх колебаний! распространяющихся поперек магнитного поля и имеющих частоты в промежутке между гармониками циклотронной частоты, так называемые моды Бернштей-на. В ионосфере они впервые были обнаружены как естественные излучения на спутнике "Интеркосмос-Конерник-500". До этого они возбуждались искусственно в экспериментах по внешнему зондированию ионосферы. ■

2.2.1. Механизмы возбуждения бернштейновских мод в ионосфере. Для объяснения генерации бернптейновских иод в ионосфере и магнитосфере привлекались плазменные неустойчивости, связанные с анизотропным распределением по скоростям. Наиболее разработанным является механизм с бимаксвелловским распределением, когда развивается так называемая неустойчивость Харриса. В реальных условиях, как это видно из результатов предыдущего раздела, спутник находится постоянно в потоке фотоэлектронов.' Поэтому был рассмотрен случай раскачки коротковолновых колебаний для функции распределения электронной компоненты плазмы с заданной анизотропией по температуре и потока фотоэлектронов малой плотности. Расчеты показывают, что в некоторых случаях

вклад электронного потока в инкремент даже при малых плотностях и скорости потока может превышать вклад в инкремент от анй-зотропии.

Были проведены также расчеты инкремента для распределения потока с конусом потерь. Заметно изменение частоты максимума спектра излучения и ширины области неустойчивости от параметров функции распределения. При переходе от гармонию! к гармонике величина инкремента меняется незначительно, в то же время имеет место стягивание области неустойчивости с повышением номера гармоники.

2.2.2. Наблюдение бернштейновских мод во внешней ионосфере. В отличае от спутника "Интеркосмос-Коперник-500" на спутнике ИК-19 были зарегистрированы бершггейновские моды только в диапазоне частот низке частоты верхнего гибридного резонанса. Спектр излучения в диапазоне бернштейновских мод дает возможность оценивать вид функции'распределения в окрестности спутника. Наиболее стабильно регистрируется широкополосное излучение в диапазоне первой гармоники в низких широтах в утренние и дневные часы. В средних и высоких широтах наблюдаются несколько первых гармоник ибд Бернштейна, полоса которых примыкает сверху к гармоникам гирочаетоты. Практически всегда наблюдается двойной плазменный резонанс - усиление излучения в верхне-гпбридном диапазоне црн совпадении-частоты с частотой одной из гармоник иод Борнтатойна.

я. 3, ; вд|о;тор.стности верхнзгибри,оного резонанса во вне-;::;дй^нсносшере. ¿нализ."- пупов п этом диапазоне представляет со-ооч лаиболоо слотшую задачу, поскольку существенное влияние на уровень регистрируемого сигнала оказывают резонансные свойства птп'много диполя, а т-нг'О процсссп поолиодействил корпуса спу-,;гт с озрзрягчоЛ п;!.,с?.гь - В г.'?оп сзяон однозначной интерпре-ч'тщ под^!""""? 'лояь'со спорядчпсскио 'всплески излучения в дан-.,•"! ,т"л"",зст э глсо*"п "'пробах, озгязагашо о процессами высы-

Гт нлптслпгттх колебаний во внеш-

~::орпш. ддя мооупденил высокочастот-;:о щсгиоП ионосфере, в основном, яв-• утся пончик! - зг/шусиоп о энергией, превышающей тепловую энер-V: з йс1!0!''0й ял'т-уч» В широких" широтах -основным источ-

пиком такого шума являются потоки фотоэлектронов Е^500. эВ, движущиеся вдоль силовых линий геомагнитного поля. В высоких широтах наиболее интенсивные всплески излучения связаны с потоками высыпающихся электронов с энергиями I - 10 кэВ, вызывающие дискретные дуги полярных сияний. Основной тип взаимодействия во всех этих случаях - черенковский резонанс. Приводятся выражения для инкремента пучковой неустойчивости.

2.3.2. Излучения в верхнегибридном диапазоне, регистрируемые в эксперименте. Интенсивные всплески излучения в верхнегибридном диапазоне в большей части регистрируются одновременно со всплесками электромагнитного излучения в свистовом диапазоне в высокоширотных областях ионосферы в вечернем и ночной секторах. Их можно ассоциировать с потоками энергичных электронов, имеющими спектр в виде перевернутого "и". Непрерывные шумы в верхнегибридном диапазоне, регистрируемые радиоспектрометром, позволяют проводить глобальный мониторинг локальной плотности, однако под вопросом остается их естественное происхоа-дение. В областях совпадения с частотами мод Бернштейна наблюдается усиленно верхнегибридного иуыа.

Особый интерес представляют шумы в верхнегибридном диапазоне, регистрируемые на монограммах внесшего зондирования. Пороговый принцип регистрации сигнала приемником ионозонда позволяет четко определять границы диффузных высыпаний в зоне полярной стенка гласного ионосферного провала, а тем самым исследовать динамику ее положении в зависимости от голиогоофизи-ческих условий.

Следует также упомянуть о широкополосной излучении, называемом ионосферным континушм. Его иохаиизы ïoî-cg, что и описанный выше, но далео ише-т uocïo трансформация из«учонш в L - 0 моду, и спутника достигав цуш, но только гонорируешэ локально, но и на других гасотах, и результате чего формируется широкополосный спектр. Тшзю цузлы регистрируются как в области полярной стенки провала, так и в области даовдого каспа.

2.4. Солнечное рагиокзлуденко. Осноснш источником радиошумов внеземного происхоццсния в гоктоиегромы, декашгровои п метровом диапазона:; явлшотся солисчннз радиовсплеоки Л, D, и 1У типов. На спутника ПК-19 бия сарагистрпрасгш цздШ ряд со» бытий, идентифицируемых как ссплесш Ц типа и SA сойитии,

Представляют интерес случаи, когда частота обрезания всплеска оказывается ниже частоты, определяемой зенитным углом Солнца f„ = (сеч у» ) , что свидетельствует о том, ,что угол падения волны определяется рядок других факторов и использование зенитного угла является упрощением. Представлен случай регистрации SA события одновременно со спутником ISEE-3 и наземной обсерваторией в Кулгооре, позволяющий исследовать тонкую структуру и динамику всплеска в различных частотных диапазонах.

2,5. Авроральное километровое радиоизлучение и связанные с ним излучения во внешней ионосфере. К настоящему времени с помощью различных ИСЗ и геофизических ракет на высотах ионосферы зарегистрирован целый ряд излучений различного типа, непосредственно связываемых с авроральным километровым радиоизлучением (АКР). Несмотря на то, что АКР генерируется за пределами плазмосферы на локальных частотах L-0 и R-X волновых мод, регистрируемое в том же диапазоне частот свистовое излучение в ионосфере фактически генерируется тем же пучком частиц, что и АКР или является результатом просачивания АКР в ионосферу.

2.5.1. Непосредственная генерация НЧ излучений и теория циклотронного мазера. На основании данных спутниковых экспериментов можно утверждать, что в вечернее и ночное время высокоширотная ионосфера, начиная с главного ионосферного провала и выше, буквально насыщена высокочастотным свистовым излучением, источником которого являются нисходящие и восходящие потоки электронов. Высыпающиеся электроны имеют форму пучка, излучение которого рассмотрено в разделе 2.1.2. Здесь еледует только обратить внимание, что поток излучения от такого пучка будет направлен вверх и при достаточной его интенсивности при достижении скин-слоя может иметь место распад свистов Т. на X * - к» и звуковые колебания %* гХ. При этом скин-слой оказывается дополнительным источником свистового излучения, направленного вниз.

Для электронов, отраженных в геомагнитном поле, характерно распределение с конусом потерь, при этом в определенном диапазоне (Гх имеет место соотношение 0, что в результате гирорезонансного взаимодействия приводит к резкому усилению свистового излучения (отрицательное поглощение)'. Такая неустойчивость носит название циклотронной мазерной НеусФОйчивости и

генерация свистов в ионосфере эквивалентна механизму генерации АКР на больших высотах. Только в данном случае излучение направлено вниз и спутник постоянно находится в двунаправленном потоке спистового излучения высокой интенсивности.

2.Ь.2. Проникновение АИР во внешнюю ионосферу. Еще одним источником свистового излучения во внешней ионосфере может быть АКР., просачивающееся из области генерации в ионосферу. Одним из таких механизмов может быть просачивание г -моди сквозь -окно 'Эллпса и трансформация в свистовую моду. Однако эффективность такого механизма весьма низка. В то же время при определенных условиях может осуществляться нелокальная связь между АКР в магнитосфере и свистовым излучением в ионосфере в результате эффекта баллистической трансформации, эффективность которого значительно выше.

2.6. Выводы. Анализ механизмов генерации высокочастотных излучений в ионосфере и экспериментальных данных позволили получить ряд результатов, весьма существенных для использования волновых измерений в целях диагностики:

1. Получен критерий для определения природы излучения в свистоьом диапазоне: электростатическое излучение генерируется на частотах выше (0.6 ^ 0.6) имеет нвазинелрерывный шумовой характер, в то время нхк электромагнитное излучение имеет явно выраженный максимум ¡¡а частотах (0 о * 0.6) спектр, располагающийся в основной на частотах ниже частоты максимума и наблюдается в виде спорадических-всплесков большой амплитуды.

2. Спектры ВЧ излучений позволяют определить характер функции распределишь электронной компоненты плазмы.

3. Мониторинг электроста ического излучения в свисточом диапазоне частот позволяет иссчедовать глобальное распределение потоков фотоэлектронов.

-4. Моды Бернштейна во внешней ионосфере зарегистрированы только на частотах ниже частоты верхнего гибридного резонанса.

5. Обрезание шумов на частоте верхнего гибридного резонанса может быть использовано для глобального мониторинга структуры ионосферы и ее динамики,

6. Широкополосные шумы на ионограммах внешнего зондирования и на спектрах радиоспектрометра могут быть использованы для

исследования положения и структуры каспа, границы диффузных высыпаний, аврорального овала.

7. Впервые в диапазоне частот до б МГц на высотах ионосферы регистрировались солнечные радиовсплески Ш типа и 5А события.

8. Предложена схема циклотронного мазера в авроральноД ионосфере, позволяющая связать наличие обнаруженных экспериментально направленных вниз и вверх потоков электронов с различными функциями распределения и интенсивного излучения в высокочастотной части свистового диапазона в полосе 0.6

ГЛАВА Ш

ИЗЛУЧЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ДВИЖЕНИЕМ СПУТНИКА В ПЛАЗМЕ

Если представить себе идеальную ситуацию, что на спутнике отсутствуют источники паразитных помех, т.е. его абсолютную электромагнитную чистоту, то и тогда сам спутник? как любой зонд, помещенный в плазму, должен создавать возмущения как ,в стационарном случае (без учета движения спутника в следе), так и в условиях обтекания и движения в переменных электрических и магнитных полях. Таким образом, возникает проблема электромагнитной чистоты "спутншс-ионоефера'':. Если сформулировать условия движения спутника в плазме8 то они -выглядят следующим .образом:

1. Спутник в ионосфере движется в мезотермальном режиме

2. В зависимости от высоты спутника и ионного состава могут реализоваться различные условия обтекания (различные числа Наха). На больших высотах, где превалирует нон Н+, реализуется квазинейтралькое приближение.

3. Вследствие обтекания образуются неоднородности -плотности в форме ударной волны перед спутником и падения плотности ионов в его следе, сопровождаемое отрицательным потенциалом. .

4. Форма неоднородностей и падения потенциала имеют довольно сложную конфигурацию, что может приводить к возбуждению в следе нескольких волновых мод одновременно.

5. Проводящий корпус спутника может получать волны в различных диапазонах частот вследствие 1х В индукции.

В спектрах зарегистрированных на' спутнике ИН-19 с помощью

радиоспектрометра ИРС-1 высокочастотных шумов присутствуют составляющие, которые нельзя интерпретировать иначе, чем результат взаимодействия спутника с окружающей средой.

3.1. Гектометровое излучение Земли или высокочастотное излучение следа? Одной из отличительных особенностей целого ряда как советских, так и зарубежных спутниковых экспериментов, является практически постоянное присутствие на ВЧ спектрах полосы шумов в диапазоне 3 * 5.5 МГц. Ширина и точное положение центральной частоты шума несколько меняются от спутника к спутнику, однако характер эффекта остается неизменным. На спутнике "ЕХ0$ -С'это излучение было интерпретировано как открытие гектометрового излучения Земли, верхняя частота которого соответствует критической частоте слоя Р. Однако хотя в приведенных в литературе примерах критическая частота менялась в значительных пределах, само излучение оставалось практически неизменным.-

На основании данных"ИК-19' и "Космос-1809" пока-

зано, что излучение имеет локальный характер и генерируется вблизи спутника на частотах как выше критической, так и ниже ее, в том числе ниже локальной плазменной частоты. Приведены оценки, показывающие, что регистрируемые шумы представляют собой переходное излучение надтепловых электронов, частота которого определяется скоростью надтепловых электронов V» и пространственным масштабом неоднородности, возникающей вследствие развития йоннозвуковой турбулентности в следе спутника.

3.2. Движение спутника и шумы в верхнегибридном диапазоне.

Хотя для ряда случаев можно найти качественное и даже количественное согласие с расчетами излучения в верхнегибридном диапазоне, наблюдаемый на спутнике ИК-19 характер излучения' (широксполосноеть, непрерывность) заставляет искать новые под- • ходы в его объяснении. В литературе, показано, чгго проводящий спутник, движущийся со скоростью V в ионосферной плазме, взаимодействуя с геомагнитным полем Б0 излучает электромагнитное поле вследствие V х В индукции. Излучение имеет место во всех трех диапазонах плазменных волн:

о с м < и1г со г с и^

Наиболее интенсивное излучение генерируется в свистовом диапазоне и зависит от размеров движущегося тела, так как основная часть излучения от дшкущогося источника тока в плазме генерируется на частотах пило, чем -Л « 2 Tv/i , где L - наименьшая длина волны, или рааг.орм тогл. В отом случае будет иметь место продольный нагрев олсктропос п объемо ^'Jj.-Лц , причем плотность энергии оценивается яояичшой К/i^-Z-JO'1' ©Vcm^, что сравнимо с тепловом , энергией плазщ н k îq ^jjf'siu/a^ и вполне достаточно для возбуждения ионно-овуковой турбулентности. Таким образом, двипущийсл спутник uonev п каазилинойном режиме создавать потоки надтопловык электронов, способзак излучать в верхнегибридном диапазонеs

3-3. П0шше!тор_лл<ж!0<^ В эксперименте

на 'И1С-19" рзгистрировалось дга какеияука 3 вэрхнегибридном диапазоне, связаннуз с ряегошс^яяса прлогиого диполя вдоль вектора скорости спутника так, что одm по плеч 'оказывалось в ие-возмуцеиной плаз^о, а сторэо - п рпзркпег'шо" слодо спутника. Сигнаяп с обои:: пдеп оуггярогаллег?, из. си??:с2ри»шом входе ради-оспзктрснотра. Иаколачо, что г. доставлю шютион плазме, в частности, п области oiaascpKQjanoft сяо?;зш! рззрсзсиио плотности иояо? достигать порядка ко декопзгпэ к испосгдупсшой плотности. Такая конфигурация позволяю? ксеяодогеть оагаеш:оссь следа от гоо$из1геееаип усжоетЯ, а nutno от угла исг.ру скорость» спутника п иглряатс!-;!:"::. геог/огниеггого. поп",

3.4, jftrv^m'^r^flr.gfl^ на

ИСЗ. О/пи'?! кз ira ^¡^""«isckhx В"

спектрах лпй.тогсл sr: г;гп"сз ггпп nepeertramt спутни-

ком вертйгатора. г:::;::о попт {ns"corio"::;i5o) новых щу-

иоак полоз, a пптс;г^.'п:осс;? п различ-

иях днащ^м-:?:: t^e-roî?«. '

8,4,?!.' р-x'cr-'"-'гг^о.огг-глг?"", К;:*пгся достаточно ПОГгроС1"-ГО тСГ^УМ-"'^» ¡у;'"^:^'"!. !'!■ '.T.(Î^3.Vppî«!X УСЛО-гшш:, a. ïrorro сцсст гзсстога о пчгсрхпостк раз-

личию: га.тегпа.тоз,. fb ос:?д' or,cnrci".? плогл^схи гТъгаэлокуроиовг в нспоородстпсплой tocoern сз .сцутгп!*;?. с55сгл»кг/с? ?'0'* •- 10' с; Г*, а ш: рсспределгшю г^П;.;:';;:::^'^;: Кдп^сяпа со срод-

ней сисргпеП гП, С2с-;.? С^кс:: r.:o:.?î» ïmcc::açp:rca?b гак до-полгагаелышй 'пучок, гакг.к т&пр^&г.'я бета расеногрсна d про-дидуцсП гласа, В опоп очередь допоишсдш'Л п.-ддас :'гч.-.ст гс:з~.

вать искажения величины и распределения потенциала в следе.

Наиболее адекватно коррелирует о моментом пересечения терминатора, наблюдается в одной и той не полосе частот и имеет практически постоянную интенсивность получение в диапазоне (1.85 -г- 2.5) МГц. Оно наблюдается как в диапазоне электромагнитных мод, так и на частотах пике локальной плазменной. При вхождении спутника в тень тлеет место отсечка шумов на частоте отсечки Х-моды.

Представлены также результаты по пэрестройке фоновых шумов в других частотных диапазона;: при пересечении терминатора, из которых следует отметить изкзнешю интенсивности верхнегибридных шумов, измеряемых передним и задним плечами диполя. При выходе на свет резко уешшваэ-гея оэ водного монополя. Появившийся дополнительней пу'-ioü ускоряется в поле следа и излучает в верхнегибридаси диапазоне.

3.4.2. Влитие тетатагп-гоад .га стяйилкдашяз спутника.

Магнитные и одокграчеехгао иоаораию покаоаваот, иго после пересечения терминатора едугшш, сзг&шюироЕаниый по всем трем осям, начинает кодабазьел вокруг нолозошя равновесия» Этот эффект был aapci'aci-piipor-an yai^o о .ко-'лцъп Bfí радиоспектрометра по модуляции шиийэдя ityuOB "os цааслмс рздиовещатс-льных станций, доегагогсщ:п; гзя* шитой no:ioeícp;i падтоеготах выше критической,

3.5. Индуккшкво rayan г^гдпи В к&явох&к случаях на динамических БЧ cnoiaivs вЫдо/гхдоя ргакпя пс^'ссгройка • шумов в момент псроссшсш 1!00:/1С.кшаП01'0 егх-гтогт.; Сто говорит об индуктивной природе п;;5С"ольку п т.:е;лоат пересечения меняемо;! cstaii- V :; 3, '¡сФлу/юа; г;;д г'ьрк-тов, которые в iifiosoí^ü но v.x.,i c6¿;ien;.:un. ir частности, скачки в 'сх'ау.ч^;^ r>¿r~oc ¿»¿л пз£Х1);«.з oj^u епаяо-ние 90° углов mivy гоо^ишщп maCi :i й-.ккулежех Солнце, а такие :;е„;ду i.cscvcpe.-:,; uüoocc^í ец^аш'--. п пепрйгеглглел К". Солнце. - ' •

3.6. &'!вогч. íbci'os. сл глагя ;; но L'C-J экспериментальный .-/uiii'-cr .грчу-'М с; «о ^ioonrraQC: cJ:.:.cnonno. Поэтому выводи нйетегг.ой гглы :touio £v.ccxc<-.::..ivi» ц í;

задач для будукарпс исжодозсиШ» :

I. Для спутников, д^л^ахсл'-в шйк&уПл, noun;;-

рывное широкополосное излучение в диапазоне (2 •!■ 5)МГц , генерация которого связана с процессами в следе спутника.

2. Существует целый комплекс проблем, связанных с генерацией дополнительных шумов, перестойкой величины и структуры распределения потенциала при освещении спутника Солнцем.

3. Необходимо учитывать влияние спутника на среду как проводящего тела, движущегося в шгнитоактивной плазме.

ГЛАВА 1У

АКТИВНАЯ ВОЛНОВАЯ ДИАГНОСТИКА ВНЕШНЕЙ ИОНОСФЕРЫ.

НЕЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛОКАЛЬНЫЕ ВОЛНОВЫЕ ЭИЕКЩ В ИОНОСФЕРЕ

Принципиальным преимуществом определения параметров плазмы активными методами„является возможность осуществления направленного воздействия при контролируемых начальных условиях. При превышении определенного ..порога возникают эффекты нелинейного взаимодействия зондирующего сигнала (электромагнитной волны или пучка частиц) с окружающей средой. В большинстве случаев активная диагностика сопровождается 'нелинейными волновыми эффектами. -

4.1. Пяазмешгао резонансн как средство диагностики ионосферной плазмы. Ионоэондн внешнего зондирования помимо высотных профилей электронной концентрации позволяют исследовать околоспутниковую плазму с помощью .плазменных резонансов, возбуждаемых радиоимпульсами передатчика юнозонда. Помимо чисто волновых эффектов, которые могут быть исследованы, в этих экспериментах, с помощыэ резонансов возмоша диагностика различных параметров плазш.

' ' 4.1.I. Определение локальной плотности и модуля геомагнитного поля. Измерение отш; параметров является самым простым и непосредственным, поскольку поггду частотой и измеряемым параметром имеет место взйишо однозначное соответствие: В(Гс) = 0.3673 ¿«.(КГц) И (еА 1.24 {МГц)

В высогшх широтах, где р взрхнегибридном и. свистовом диапазонах наблюдаются широкополосные иуш и частоты резонансов определить непосредственно иевозвдшо, их мошо рассчитать по частоте1 отсечки и частоте верхнего гибридного резонанса, на ко-

ГЛ- 26 -

торой имеет место обрезание широкополосных шумов.

4.1.2. Определение электронной температуры. Существует несколько методик определения электронной температуры путем измерения параметров плазменных резонансов. Один из них основан на зависимости периода биений, возникающих из-за допплеро-вского сдвига частот при движении спутника в среде, от температуры. Известны несколько модификаций данного метода. Однако он требует расчета шкалы высот, т.е. полного профиля и связан с громоздкими расчетами.

Возможно определение температуры по расщеплению , резонанса, но он локализован по шротам, поскольку расщепление наблюдается только в высоких широтах.

4.2. Диагностика околоспутниковой области с помощью плазменных резонансов. В связи с воздействием мощного импульсного радиоизлучения передатчика ионозонда на околоспутниковую среду, в его непосредственной окрестности развивается целый ряд нелинейных волновых процессов, приводящих к существенной модификации околоспутниковой области и нагреву плазмы. Однако резонансный характер зтого нагрева (ускорения) электронов был доказан только с помощью плазменных резонансов, когда было построено их распределение в зависимости от частоты накачки и плотности плазмы. Это распределение позволило выделить механизмы различных неустойчивостей, связанных с процессами ускорения, проследить переход от одного механизма к другому в зависимости от параметров плазш и частоты накачки.

4.3. Диагностика мелкомасштабных иеоднородностей с помощью плазменных резонансов. Появление естественных мелкомасштабных неоднородностей часто приводит к повышенному поглощению волн обыкновенной поляризации на ионограммах вертикального зондирования. Эффект ослабления следа отражения обыкновенной компоненты часто наблюдается и на номограммах внешнего зондирования. Проведенное исследование позволило установить, что имеет место трансформация обыкновенной волны в медленную необыкновенную на мелкомасштабных неоднородноетях. Рассеянке сигналы медленных необыкновенных волн проявляются на номограммах внешнего зондирования в виде диффузного резонанса в промежутке между плазменным.'

и верхнегибридным резонансами. Его интенсивность СЕПделеяьству-ет о степени развития мелкомасштабной турбулентности на высоте

орбиты спутника. Проводится распределение амплитуды резонанса вдоль орбиты спутника. Статистическая обработка этих данных позволит получать распределение мелкомасштабных неоднородностей в глобальном масштабе.

4,4. О возможности нелокальных волновых эффектов при воздействии радиосредств на ионосферу. Окружающая среда подвергается целому ряду воздействий связанных с индустриальной деятельностью человека. Одним из таких воздействий является непрерывное излучение мощных радиовещательных передатчиков и других радиосредств. Уже не подлежит сомнению существенное воздействие, которое оказывают на магнитосферу. Земли линии электропередач в ОНЧ-диалазоне. На спутнике "Интеркосмос-19" были получены доказательства о воздействии на ионосферу Земли со стороны радиовещательных передатчиков.

4.4.1. Шуми от наземных передатчиков, зарегистрированные на спутнике "Интеркосмос-19". Одной из наиболее заметных особенностей динамических ВЧ спектров, регистрируемых на борту спутника, было значительное увеличение спектральной плотности шумов над индустриальными областями суши,, в особенности' над Европой и Азией. Наблюдались как^спектрально ограниченные шумы (наприер, в верхнегибридном диапазоне), так и более широкополосные вплоть до наиболее интенсивных, занимавших всю рабочую полосу частот радиоспектрометра. Глобальные распределения шумов для ряда фиксированных частот в некоторых случаях повторяли контуры континентов. Наличие шумов на частотах ниже критической, а частов диапазонах, запрещенных для распространения радиоволн в холодной плазме, требовали привлечения нетрадиционных механизмов просачивания энергии КВ сигналов во внешнюю ионосферу. Обсуздйется целый ряд возможных механизмов, один из которых - нелокальная связь области нагрева в нижней ионосфере с возбуждением плазменных колебаний во внешней ионосфере получил подтверждение. в контролируемом эксперименте на нагрев-. ном стенде в Аресибо. .

4.4.2. Просветление слоя Р в нагревных экспериментах. Эффект "просветления" волновых барьеров связан с переносом информации о волне в области непрозрачности потоком электронов, про-модулированных волной, и ее регенерацией за барьером непрозрачности. Это явление наблюдалось в лабораторных экспериментах,

- -¿Ь -

где коэффициенты прохождения волн достигали нескольких десятков процентов. В эксперименте на нагревном стенде в Аресибо на профиле электронной плотности, полученном методом некогерентного рассеяния (НР),наблюдаются два максимума, первый из которых на нижней части профиля связан с увеличением сечения рассеяния сигнала НР вследствие нагрева электронов в резонансной области, а второй, на верхней части профиля, интерпретируется нами как эффект "просветления". Приведенные оценю! показывают, что результаты эксперимента им не противоречат. Рассмотрен также вопрос нестандартной конфигурации эксперимента, связанный с большим наклонением геомагнитного поля в Аресибо.

4.5. Выводы. В этом разделе суммированы основные результаты данной главы, определяющие их значимости и новизну.

I. Возможна диагностика параметров плазмы не только по частотам плазменных резонансов, но и по частотам отсечек широкополосных иумов и следов отражений на ионограмыах внешнего зондирования. •

Z. Полученное распределение плазменных резонансов позволило не только доказать резонансный характер ускорения частиц при воздействии импульсного радиоизлучения, но и построить феноменологическую модель модификации окелоспутниковой области.

3. Впервые реализован новый метод диагностики мелкомасштабных неоднородностей электронной плотности во вненней ионосфере, основанный на эффекте трансформации волн в присутствии неоднородностей.

4. Обнаружено просачивание шумов от наземных передатчиков во внешнюю ионосферу на частотах нике критической, имеющее глобальный характер.

5. Предложен механизм нелокального "просветления" слоя Р на основе данных спутниковых измерений и контролируемых экспериментов по нагреву ионосферы.

ГЛАВА У •

ДИАГНОСТИКА И КАРТИРОВАНИЕ ИОНОСФЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Последняя глава представляет собой практический итог предлагаемого метода. В ней демонстрируются его диагностические возможности в самых различных проявлениях. ' - ■

5.1. Глобальный мониторинг крупномасштабных структур ко-

носферьг. Как было показано в предыдущих главах, резкое обрезание плазменных шумов на частоте верхнего гибридного резонанса может быть использовано для глобального мониторинга локальной плотности. В большинстве случаев иа ионосферных высотах отличается от j> менее чем на 10% и достаточно считывать со спектров ßuHt . Для повышения точности можно рассчитывать используя модельные значения геомагнитного поля. Возможности метода продемонстрированы на примерах исследования долготного эффекта в экваториальной аномалии и главного ионосферного провала. " "

5.1.1. Структура и долготный эффект в экваториально:": аномалии. Аномалия в структуре ионосферы вблизи геомагнитного экватора, образуемая благодаря электрическому полю, которое генерируется в Ê-области глобальным ветровым динамо-эффектом, проявляется в виде двух максимумов электронной плотности по обеим сторонам от геомагнитного ¡экватора. Она заметна и на высотах внешней ионосферы, но на больйих высотах двугорбая структура исчезает. Известны исследования долготного аффекта в максимуме слоя Р по данным внешнего зондирования. В настоящем разделе по данным спектрометра показано, что в годы максимальной солнечной активности экваториальная аномалия в виде.максимума плотности наблюдается и на больших высотах^900 км, на этих же высотах в некоторых случаях наблюдается и двугорбая структура, свойственная более низким высотам. Представлены данные\по долготным изменениям в экваториальной сюшлы иа высоте 6Ö0 км для 21 A. MIT. Полученная картина практически противоположна дневному распределению плотности в максимума слоя Р> что указывает на существенную разнищг в картине конвекции плазш для дневных и ночных условий на раз нас высотах.

5.1.2. Долготный зД>Фект_п отруцтуре главного ионосферного провала. Для того по периода времени, что и о предвдущём разделе (11-12 июня Ï979 г.) была проанализирована структура главного ионосферного пропала m шеото 600 roi в I8(i MLT в южном (зимнем) полушарии, a (ггшо долготная зависимость положения минимума провала. Воли яарз|гаер доягойшх вариаций положения минимума провала и вариации гшотиоош, о основной, повторяют те же характеристики в ткеяйумё слоя Р, то форна провала в разных долготных секторах для пашшума. слоя С. и высоты 500* км резко отличается. Анализ формы щюЕала на высоте• 600 км показывает,

что в большинстве случаев полярная стенка провала более крута, чем экваториальная, что совпадает с данными внешнего зондирования в максимуме слоя Р.

5.1.3. Низкоширотный провал. В ряде случаев структура ионосферы далека от наших стандартных представлений. В частности структуры типа главного ионосферного провала могут наблюдаться на низких широтах вплоть до геомагнитного экватора. Приводятся примеры регистрации таких структур. .. На одном из ник,

полученном в период равноденствия, можно видеть сразу шесть структур типа провалов, причем два из них приходятся на экваториальную ионосферу, один расположен на,геомагнитном экваторе, а по своей форме и величине плотности в провале практически не отличается от главного ионосферного провала, зарегистрированного на-этом ке витке.

5.2. Определение критической частота rio измерения?.! ВЧ шумов от наземных радиопередатчиков. Известно, что независимо от угла наклона радиотрассы, первая частота, на которой Судет принят сигнал на спутнике от наземного радиопередатчика с перестройкой частоты, практически но отличается от критической частоты в подспутниковой точке. Этот■експериментальный факт ткет быть использован для определения критической чаототы но с помощью специального передатчика,- а с использованием сигналов от многочисленных наземных радиовещательных передатчиков,■суммарный спектр которых весьма широк и перекрывает весь частотный диапазон критических частот ионосферы. ,

Приведены примеры измерения критических частот предлагаем.! методом и проведено сравнение с данным! шейного зондирования. Это показало, что метод монет Сыть рекомендован для использования в практических целях диашостиш п рддиолрогнооа.

5„3. Определение параметров неоднородностей типа плазменных пузырей rio шумам от наземных.передатчиков. Резкое попикение плотности в слое Р, связанное с всплкванпсм плазменного пузыря приводит к уменьшению критической частоты. Это кокет,быть зафиксировано на спутнике пократковременному. появлешю на .спектрах;' шумов с земли, причем огибающая,этих, шумов будет характеризовать . форму пузыря. Представлены Два пр!щера:регистрации плазменных ,' пузырей, форма которых имеет такой не.;вид, как это было.'.зареги- • стрировано на спутнике "АЕ-С" где регистрировались ионосферные дыры в содержании ионов атомарного и молекулярного- кислорода,1

Одновременно с понижением плотности в максимуме слоя Р тот же эффект отмечается на высоте спутника по обрезанию верхнегибридных шумов.

5.4. Глобальное распределение мелкомасштабных неоднородностей. В четвертой главе обсуждался метод, позволяющий проводить глобальный мониторинг мелкомасштабных неоднородностей. Для периода проекта"Сандайл1'29 .мая - 7 июня 19Б7 г. по данным спутника"Космос-1809"были построены распределения мелкомасштабных неоднородностей в зависимости от инвариантной широты. Характерным для дневных часов является наличие максимумов на широтах i50°. Наблюдаются также два интенсивных максимума по обеим сторонам от геомагнитного экватора, совпадающие с положением гребней экваториальной аномалии, определяемом по данным внешнего зондирования. Эти же максимумы в распределении мелкомасштабных неоднородностей сохраняются в ночные часы, хотя по данным внешнего зондирования для этих же часов экваториальная аномалия в максимуме слоя Р отсутствует.

5.5. Картирование положения магнитосферщд; структур, проецируемых на высокоширотную ионосферу. Известно, что именно в ионосфере замыкаются токи магнитосферной конвекции, на нее проецируются электрические поля магнитосферного происхождения, и такие структуры, как касп, авроральнып овал, главный ионосферный провал являются отражением кагнитосферных структур. Показана методика и приведены примеры определения положения каспа, ав-рорального овала, полярной стенки главного' ионосферного провала по ВЧ электромагнитным шумам, регистрируемым с помощью радиоспектрометра и на монограммах внешнего зондирования. Показаны возможности оценки функции распределения частиц и определения механизмов генерации регистрируемых шумов.

5.6. Электростатическое КЧ излучение и глобальное распределение потоков надтепловых электронов. Как показало исследование электростатического широкополосного излучения в полосе O.ö-Jh,? f^Ke. , оно, в основном, связано с потоками надтепловых и фотоэлектронов. Приводится сравнение потоков фотоэлектронов с энергией 50 эВ с распределением электростатического излучения вдоль орбиты спутника, а также с ОНЧ электростатическим излучением, регистрировавшимся с помощью прибора АНЧ-21Е, Имеющее место отличие огибающей потока электронов и электростати-

ческих шумов объясняется однонаправленностью спектрометра электронов.

5.7. Ьыводн. В настоящей главе были апробированы новые методы высокочастотной волновой диагностики ионосферной плазмы, которые могут быть использованы как в научных, так и в прикладных исследованиях:

1. Обрезание шумов в области верхнего гибридного резонанса позволяет исследовать крупномасштабную структуру ионосферы, в частности, долготный эффект в области главного ионосферного провала и в экваториальной аномалии.

2. Обосновано применение регистрации шумов от наземных передатчиков с помощью высокочастотного радиоспектрометра для определения критической частоты слоя Р ионосферы Земли.

3. Предложен новый метод диагностики экваториальных неоднородностей типа плазменных пузырей.

4. Получено глобальное распределение мелкомасштабных неоднородностей в условиях летнего солнцестояния.

5. Разработана методика картирования магнитосферных структур по данным о высокочастотных шумах в ионосфере.

6. Показана возможность исследования потоков надтеплсЕЫХ электронов в ионосфере по данным об электростатических шумах в свистовом диапазоне.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поскольку основные результаты каждого этапа работы приведены в выводах к каждой главе, то в заключении они сформулированы в обобщенном виде:

1. Обосновано и развито новое направление ь исследованиях ионосферы Земли - высокочастотная волновая диагностика с борта ИСЗ.методами глобального мониторинга естественных высокочастотных шумов, а также с помощью излучений, стимулированных передатчиком бортового ионозонда.

2. Получено глобальное распределение естественных шумов в трех диапазонах: высокочастотной части свистового диапазона, в диапазоне первой гармоники мод Бернштейна, в окрестности верхнего гибридного резонанса.

3. Впервые проведено систематическое исследование ВЧ шумов, генерируемых в результате взаимодействия корпуса спутника с обтека;:т,ей его плазмой, предложены физические механизмы гене-

рации шумов.

4. Предложена схема, позволяющая объяснить взаимосвязь различных механизмов генерации высокочастотного свистового излучения в авроральных областях ионосферы и магнитосферы.

5. Разработана феноменологическая модель модификации околоспутниковой области импульсным радиоизлучением с борта ИСЗ, объясняющая эффекты резонансного ускорения частиц в поле плазменных резонансов, возбуждаемых в околоспутниковой среде в результате развития различного типа неустойчивостей.

6. Впервые обнаружено просачивание во внешнюю ионосферу шумов от наземных передатчиков на частотах ниже критической. Предложено объяснение эффекта на основе механизма нелокального "просветления" слоя F, подтверждаемое результатами контролируемого эксперимента по нагреву.

7. Получено глобальное распределение мелкомасштабных неоднородностей во внешней ионосфере.

8. Разработана и экспериментально осуществлена методика картирования магнитосферных структур в высокоширотной ионосфере по данным о ВЧ электромагнитных шумах.

Перечень работ, в которых опубликованы основные научные результаты:

1. Dechambre M., Gusev G.A., Kushnerevsky Ju.V., lavergnat J., Pulitiete S.A., Reliât R., Solegei V.V., Zbulin I.A. High-frequency waves during the ARAKS ©xperinenta. Annales de Geophyaique, 36, 1989, p. 333-54-0.

2. Dechambre M., Kushnereveky Yu.V., Lavergnat J., Pellat R., Pulinets S.A., Selegei V.T. Waves observed by the ARAKS expérimentes the whistler mode. Annalee de Geophyuique, 36, N 3» 1980, p. 341-350.

3. Gringauz E.I., Izhovkiaa K.I., Pulinets S.A., Reme H., Sa-int-Uarc A., Sioirnowa L.P., Shutte H.U., Vigo J.M., Zbulin I.A. Strong Wave-particle effects during-downward energetic electron injections,into the ionosphere. Annales de Geophys. 36, H 3. 1980, p. 371-373.

4. Гусев Г.А.уЗатеев О'.Г., Кушнеревский Ю.В., Мальков Б.М., . Простов Ы.И. Пулинец С.А., Селегей В.В., Терлецкий H.A., Цюрупа Л.А. Широкополосная система АВЧ-2 для исследования волновых процессов в'ионосфере.' Аппаратура для исследования внешней ионосферы, Ы., 1980. с. 151-159.

. - 34 -

5. Грингауз К.И., Жулин И.Л., Иковкина Н.И., Пулинец С.А., Смирнова Л.П., Шютте Н.М. Наблюдение стимулированного высыпания магнитосферных электронов, вызванного искусственной инжекцией электронных импульсов в ионосферу. Космические исследования XIX, № I, 1981, с. 146-149.

6. Климанова Т.А., Кушнеревский Ю.В., Пулинец С.А., Селегей

В.В. Исследование с помощью широкополосного приемника АВЧ-2 волновых процессов, возбуждаемых в ионосферной плазме мощным радиоимпульсом. Международный симпозиум по физике ионосферы и магнитосферы Земли и солнечного ветра, программа и тезисы докладов, Цахкадзор, 1981, с. 40.

7. Dochambre М., Lavergnat J., Kushnerevsky Yu.V., Pulinets S.A, Zhulin I.A. The waves observed in the ARAKS-North ex-pa'riaont. Advance Space Research, v. 1, 1981, c. 89-95«

8. Kunhnereveky Yu.V., Pulinets S.A. The waves observed in the ARAKS-Eaet experiment. Advance Space Research, v. 1, 1981,

. с. 97-Ю1.

9« Kushnerevsky Yu.V., Krasovski V.b., Uaiewski Ы., Migulin V.V., Oraevaki V.N., Pulinets S.A. The energy transfer from kilometric radiation in tho Magnetosphere to radiation in the upper ionosphere. XXIV COSPAR Plenary Meeting, Abstacte, Ottawa, Canada, 1982, p. 238.

10. Красовский В.Л., Кушнеревский D.B., Мигулин В.В., Ораевский В.Н., Пулинец С.А. Баллистическая трансформация волн как механизм связи километрового излучения Земли с низкочастотными шумами'во внешней ионосфере. Геомагнетизм и аэрономия, т. ХХШ, № 5, 1983, с. 860-861.

11. Gringauz K.I., Izhovkina N.I., Pulinets S.A., Shutte N.M. On the stimulated precipitation of electrons and the mechanism of wave generation in the vvhistler range in the ARAKS experiment. Active experiments in space, symposium at Alpbacch 24-28 May 1983 (ESA SP-195, July 1983) p. 137140.

12. Пулинец С.А., Селегей В.В. Модификация' ионосферной плазмы вблизи ИСЗ при внешнем зондировании ионосферы мощными радиоимпульсами. Космические исследования, т. ХХШ, № 1,1985, с.,113-122.

13. Грингауз К.И., Ижовкина Н.И., Пулинец С.А., ¡йотте Н.М. О механизмах излучения и трансформации волн свистового диапазона частот, наблюдавшихся в эксперименте с инкекцией электронных импульсов в исносферу ("АРАКС"), Космические исследования, т. ХХШ, № 3, 1985, е. 466-470.

14. Pulinets S.A., Selegey V.V. Ionospheric plasma modification in the vioiaity of a spacecraft by powart'il radio puises in topside sounding. Journal of Atmosph. and Terr. Phye», v. 46, N 2, 19S6, p. 149-157.

15. Ижовкина' H.И., Пулинец С.A., Трушкина Ё.П. Сравнение рассчитанных и измеренных спектров свистов для эксперимента "АРАКС". Космические исследования, т. ХХ1У, вып. I, 1986, с. 139-143.

16. Ижовкина Н.И., Пулинец С.А., Трушкина Е.П. 0 нелинейном механизме всплесков ОНЧ-излучения в паузах .между электронными импульсами в эксперименте "АРАКС". В сб. "Солнечный ветер и околоземные процессы", М., Наука, 1986, с. 147-160.

17. Ияовкина Н.И., Пулинец.С.А. Электростатическое и электромагнитное ОНЧ-излучение по данным экспериментов на ракетах и

спутниках. Препринт ИЗШРАН № 33(647), 1986 , 20 с.

18. Ижовкина Н.И., Пулинец С.А. Пучковые электромагнитные и электростатические моды. Препринт ИЗЫИРАН № 55(669), 1986, 17 с.

19. Ижовкина Н.И., Пулинец С.А., Шютте H.U. 0 динамике резонансных электронов в электромагнитном поле свистов, распространяющихся вдоль геомагнитных силовых линий. Препринт ИКИ 1? 1255, 1987, 20 с.

20. Kiraga A., Klos 2., Pulinata S.A., Rothkaehl A. Some Typa

of Broad-Band Emission in tho Hactoaotric Froquency Ranaa ОЪ-eorved Within tbo Ionosphère* Pbyeioa Sepipta,v»55,19B7>îï 6.

21. Ижовкина H.И., Пулинец С.A. Об электростатическом ОНЧ-из-лучешш по данным экспериментов на ракетах и спутниках. Геомагнетизм и аэрономия, т. ХХУП, 2, 1987, с. 270-273.

22. Ижовкина Н.И., ПулинецС.А., Трушкина Е.П. О поглощении циклотронного излучения в скин-слое в эксперименте "АРАКС" Космические исследования, т. ХХУ, № 2, 1987, с. 216-221.

23. Денисенко Г1.Ф., Заботил. Н.А., Пулинец С.А., Селегей В„В<, Трансформация обыкновенной волны в необыкновенную по дан-

ным внешнего зондирования ионосферы. Геомагнетизм и аэрономия, т. ХХУП, № 4, 1987, с. 544-549.

24. Shuickaya P.K., Galporin Tu.I., Pulinets S.A., Serov A.A. Baranetz N.V., Kushnerovsky Xu.7., Vasiliev &.V., Pligel M.D., Bolegey Y.V. Resonant heating of the Ionospheric plaama by powerful radiopulsen aboard the Intercosmos-19 and Cosmos-1809 satellites. Preprint IKI ASUSSR, if 1304, M., 1967, 24 p.

25. Быстрянин I.I., Красовски Я., Плевка Л., Пулинец С.А., Селегей В.В,, Домна Е. Комплексный многофункциональный прибор для исследования высокочастотных волн, в ионосферной плазме, управляемый микропроцессором. ,

• 1988 , 3, :,"> 2, с. 75-85.

26. Брацун Д.С., Денисенко П.Ф., Заботин H.A., Селегей В.В. Особенности ионсграмм внешнего зондирования при наличии мелкомасштабных неоднородностей в.ионосфере. Препринт ИЗЖРАН № 44(798), М., 1988, II с.

27. ЕЕлашн Л.С., Ижовкина Н.И., Пулинец С.А., Степанов Г.С., Тарасова Т.М.. Трушкина Е.П. Диффузия захваченных электронов на ОНЧ-волнах и стимулированное высыпание в магнитосо-пряженном районе (АРАКСК В сб. Межпланетная среда и ее магнитосферные проявления, М., ИЗМИРАН, 1988, с. 146-154.

28« Ижовкина Н.И., Пулинец С.А., Шютте Н.М. Узкополосное электромагнитное ОНЧ-излучение от электронных потеков в ионосфере и магнитосфере. Космич. исслед. 27, № 2„ 1989, с. 228231.

29. Ижовкина Н.И., Кирага А., Клос 3., Пулинец С„А„ БернштеЙ-новские моды в потоке электронов малой плотности с надте-•пловыми скоростями. Геомагнетизм и аэрономия, 29, № 4, 1989,

' с. 604-608.

30. Грингауз К.И., Ижовкина Н.И., Пулинец С.А., Федоров В.А., Шютте Н.М. О механизмах излучения на наземной частоте в эксперименте с электронными пучками в ионосфере» Геомагнетизм и аэрономия, 29, № 4, 1989, с. 659-661.

31. Кирага А., Клос 3., Пулинец С.А., Основные результаты измерений высокочастотных чумов во внешней ионосфере с борта ИСЗ. У Симпозиум КАЛГ по солнечно-земной физике, Тезисы докладов, М., 1989, с. 163-164.

32. Ben'lrova N.P., Deminov M.S., Karpachev A.T., Kochenova IT.A., Kushnerevolcy Tu.V., Migulin V.V., Pulinets S.A., Fligel M.D. Longitude features shown by topside sounder data and their importanse in ionospheric mapping, Advance Space Hesearchf 10, IT 6, Ionospheric Informatics, 1969» p. 233-29?.

33. Pulinets S., Kiraga A., Eloa Z., Ionospheric mapping using satellite data of natural HP aoiae, Adv. Space Res. Ionospheric informatics, 1989» P• 289-301.

34. Pulineta S.A., Selegay V.V®, Stimulated plasma resonances as an indicator of near-satellite plasma madification by powerful radio enissioa, Adv. Space Res., 10, H 7, 1989, p. 541-545.

35. Kloa Z., Kiraga A., Rothlsaohl H.p Pulinets S., Upper hybrid rooonanoo related to a conducting satellite moving through the ionoophore, Adv. Dpaco Raa., 10, U 7» 1989, p. 546-550.

36. Klos Z., Kiraga A., Pulineta S., Broad-band hcctometrio emission in tho fcopsida ionosphere created by ground-based transnItters, Adv. Enaao lies., 10, IT 7, 1989, p. 551-556»