Градусник космической погоды. Российские спутники возобновляют изучение ионосферы

Выражение «Что нам сегодня приготовила космическая погода?» стало встречаться в нашем лексиконе с тех пор, как плохое самочувствие стали связывать с геомагнитными бурями и солнечной активностью. Впрочем, степень влияния этих явлений на здоровье человека еще остается предметом дискуссий. Вместе с тем сложно отрицать, что перебои в электрических сетях, сбои в работе нефте- и газопроводов, возникающие в результате глобальной космической бури, негативно сказываются на всех нас. Следить за космической погодой становится жизненно необходимым. И  ключевая роль в наблюдениях принадлежит ионосфере.

Еще сто лет назад было известно, что Землю окружает не только воздушная атмосфера, но и оболочка, состоящая из смеси нейтральных и ионизированных (заряженных) частиц – электронов и ионов. Благодаря ей, в частности, стала возможна радиосвязь. Эта оболочка получила название «ионосфера».

Ионосфера располагается на высоте примерно от 60 км до 2000 км и имеет сложное строение. Ее принято разделять на несколько слоев, которые различаются по концентрации плазмы и особенностям ее поведения. Ионосфера «чутко» реагирует на различные изменения геомагнитного поля, которое, в свою очередь, меняется под действием солнечной активности. Поэтому границы ионосферных слоев то поднимаются, то опускаются, и вся ионосфера как бы «дышит».

Большинство электрических токов, возникающих в результате повышенной солнечной и геомагнитной активности, замыкаются именно в ионосфере. Поэтому ее можно назвать природной лабораторией для контроля околоземного космического пространства. Если мы будем знать состояние ионосферы, то есть основные параметры космической плазмы  – концентрацию частиц, их состав и температуру, параметры электромагнитных полей и волновых излучений в разных ее областях, то сможем судить о том, что происходит вокруг Земли.

Однако «добраться» до ионосферы очень непросто. Фактически это можно сделать только с борта искусственного спутника Земли. Но если проводить измерения только на орбите, то получим данные лишь с фиксированной высоты, а о том, что происходит выше и ниже нее, можно будет только гадать. Необходимо создать прибор, способный зондировать ионосферу на разных высотах и представлять результаты в виде высотного профиля, то есть, проще говоря, графика, где отложена концентрация электронов в зависимости от высоты. Такой прибор существует, и он называется «ионозонд».