Эксперимент SONC - первая стратосферная регистрация серебристых облаков на больших масштабах

В ночь с 5 на 6 июля 2018 г. во Владимирской области впервые в мире осуществлен успешный запуск шара-зонда с целью аэрофотосъемки и изучения мезосферных серебристых облаков (МСО) (noctilucent clouds), образующихся в летней мезопаузе на высотах 80–90 км. Запуск выполнен в рамках международной программы SONC (Stratospheric Observations of Noctilucent Clouds) по стратосферным наблюдениям серебристых облаков.
Ввиду того, что шар-зонд и полезная нагрузка в течение полета динамически нестабильны - вращаются и раскачиваются в различных направлениях, в Аэрокосмической лаборатории «Стратонавтика» (http://stratonautica.ru) была разработана специальная платформа с целью стабилизации оптической оси камеры в заданном направлении съемки.
Главной задачей запуска было выяснение принципиальной возможности ведения фотосъемки МСО с шара-зонда с прицелом на дальнейшее использование и развитие методики съемки серебристых облаков уже с использованием дальних полетов стратостатов в течение нескольких дней. По сравнению с наземной фотосъемкой серебристых облаков (которая ведется в ИФА им. А.М. Обухова РАН с 2000 г.) стратосферная имеет несомненные преимущества – отсутствие пропусков в наблюдениях из-за тропосферной облачности, возможность обнаружения серебристых облаков при любых углах погружения Солнца из-за отсутствия рэлеевского рассеяния света в стратосфере и существенное уменьшение аэрозольной засветки, что дает возможность регистрировать МСО в течение 24 часов и их вертикальную структуру на атмосферном лимбе.
Данный шар-зонд поднялся на свою максимальную высоту 20.4 км, и камера выполнила несколько сотен фотографий серебристых облаков в течение всего полета (1.7 ч). Предварительный анализ полученных изображений показал следующие результаты:
1. Большое поле серебристых облаков располагалось выше 58°с.ш., в холодной области мезопаузы (136–146 К), что согласуется с температурными данными, полученными спутником Aura/MLS в эту ночь на высоте 86 км. Характерные масштабы данного поля составили 2000 на 1000 км в направлении восток-запад и север-юг, соотвественно. При этом наземные наблюдения этого же поля показали масштабы существенно меньшие, порядка 1100 на 600 км, что подтверждает главное преимущество наблюдений из стратосферы: значительно большие масштабы регистрации МСО.
2. Южная граница поля МСО была модулирована распространяющейся через слой МСО большой атмосферной гравитационной волной с длиной волны порядка 400 км. Столь длинные атмосферные волны невозможно регистрировать аналогичными методами с поверхности Земли.
3. Другая гравитационная волна меньшего масштаба, с длиной волны примерно 49 км, имела вертикальную амплитуду 1.9±0.1 км. Это наиболее точная оценка вертикальной амплитуды гравитационной волны в мезопаузе за все время изучения таких волн.
В настоящее время продолжается анализ снимков серебристых облаков, полученных из стратосферы.