Зондирование ионосферы на орбите КА «МЕТЕОР»

В ФГБУ «Институт прикладной геофизики имени Академика Е.К. Федорова» под руководством д.ф-м.н. А.Ю. Репина восстановлена научная школа космической масс-спектрометрии. Усовершенствованный радиочастотный измеритель спектра масс газов по техническому решению [1] функционирует на КА «Метеор-2-3» и «Метеор-2-4».
Зондирование ионной компоненты верхней атмосферы на КА «Метеор» соответствует тенденции использования масс-спектрометра (прибор «IAP») на КА DEMETER и его аналога - прибора «PAP» на China Seismo-Electromagnetic Satellite.
Возможность регулярной диагностики ионного состава верхней атмосферы анализаторами «IAP» и «PAP» позволила сформировать проект ионозонда на основе технического решения [1]. Получаемые данные полезны для верификации моделей ионосферы и данных с КК «Ионозонд».
При реализации проекта нового ионозонда исследовалась корреляция измеренных радиочастотными масс-спектрометрами на КА типа «Метеор» концентраций ионов с концентрацией электронов по различным моделям ионосферы (SIMP-2, IRI и др.). Для этого использовался архив данных зондирования концентраций ионов за 2010-2022 г.г.
В результате расчетов получены уравнения множественной регрессии для оценки концентрации электронной плотности по данным измерений ионного состава на орбите КА «Метеор». Решен ряд задач для климатических исследований, диагностики границ одиннадцатилетнего цикла солнечной активности [2], оценки морфологии полярных шапок, аврорального овала [3] и полярного ионосферного провала вблизи полюсов Земли [3], экваториальной токовой струи в ионосфере, магнитного экватора, откликов эффекта переполюсовки солнечного магнитного диполя перед максимумом «11-летнего» цикла солнечной активности.
Отмечена сложная морфология модельного пояса электронов над магнитным экватором с несоответствием в сотни процентов с результатами измерений суммарной концентрации ионов. Подобное несоответствие приведено в [4]. Показана возможность диагностики отрицательно заряженных ионов при подстройке ионозонда.