Определение параметров ионосферных неоднородностей вызванных включением реактивных двигателей космических кораблей "ПРОГРЕСС"

В рамках активных космических экспериментов «Радар-Прогресс» и «Плазма-Прогрес» с 2006 по 2014 год было проведено исследование воздействия двигательных установок транспортно-грузовых кораблей "Прогресс" на ионосферу по данным ГНСС. В 35 экспериментах использовались данные постоянно действующих приемников региональной сети SibNet станций GPS/ГЛОНАСС, развернутой Институтом солнечно-земной физики СО РАН. Кроме того, на время эксперимента дополнительно было установлено три наблюдательных станции. Целью экспериментов было обнаружение и регистрация параметров ионосферных неоднородностей, вызванных воздействия струи реактивных двигателей непосредственно на ионосферную плазму. Использование метода картирования позволило с уверенностью обнаружить слабые, высотно-локализованные ионосферные неоднородности и однозначно связать их с воздействием двигателей кораблей "Прогресс". Ионосферные неоднородности регистрировались спустя 7-9 минут после воздействия. При этом амплитуда регистрируемых неоднородностей (0.3-0.16 TECU) в отдельных экспериментах была выше фоновых вариаций в 2-3 раза.
Анализ пространственно-временной картины вариаций полного электронного содержания (ПЭС) показал, что задача обнаружения отклика ПЭС на работу ДУ осложнена рядом факторов: 1) воздействие ДУ на ионосферную плазму сильно локализовано в пространстве и имеет относительно небольшую интенсивность; 2) малое количество радиолучей "приемник-спутник", обусловленное малым числом приемных станций ГНСС, особенно до 2013 г.; 3) возможный отклик ПЭС маскируется фоновыми возмущениями ионосферы различной интенсивности.
Однако, само воздействие реактивной струи на плазму в разных экспериментах было в достаточной степени одинаковым. Логично предположить, что и возникающие неоднородности были в достаточной степени похожи друг на друга, как по интенсивности, так и по пространственным характеристикам и временной динамике. Исходя из этого предположения в работе был проведён анализ динамики развития и релаксации неоднородностей. В работе представлено сравнение модельных расчетов параметров ионосферных возмущений с результатами натурной регистрации ионосферных откликов. Моделирование возмущения проводилось в предположении его радиально-симметричной формы. С помощью моделирования оценены амплитуда и масштаб возмущения. Характерный поперечный масштаб возмущения составил 4 км. Амплитуда возмущения электронной концентрации достигает значения порядка ~3,28×105 эл/см3.