Космический аппарат «Университетский – Татьяна-2»

Детектор ультрафиолетового и красного излучения (ДУФиК) предназначен для регистрации свечения атмосферы Земли в ультрафиолетовом и красном диапазонах электромагнитного спектра.

Детектор флуктуаций потока заряженной компоненты (ФЗК) предназначен для регистрации потока заряженных частиц («заряженной компоненты» космической радиации) на орбите.

Детектор изображения в ультрафиолетовом диапазоне – телескоп «Т», предназначенный для измерения размера и формы пространственного распределения отдельных УФ вспышек в те же моменты времени, что наблюдаются в детекторах ФЗК и ДУФиК, и спектрометр «С», предназначенный для изучения спектрального состава вспышек, отобранных телескопом «Т». Телескоп «Т» и спектрометр «С» объединены в один прибор – MTEL.

Электронный спектрометр (БЦУ) предназначен для измерения температуры, плотности и электрического потенциала плазмы электронов ионосферы и магнитного поля Земли.

Микроакселерометр (МАС) предназначен для измерения вариаций изменения параметров гравитационного поля Земли по орбите.

Экспериментальная БЦВМ (ВСК) установлена на МКА для определения целесообразности применения подобных микро ЭВМ в условиях негерметичного КА.

Основной научной задачей спутника «Университетский – Татьяна - 2» являлось исследование транзиентных световых явлений в верхней атмосфере Земли и поиск корреляции этих разрядов с потоками электронов на орбите спутника. Спутник активно проработал до 20 января 2010 года.

Атмосферные вспышки регистрировались детектором (ДУФиК) в двух диапазонах длин волн: 240-400 нм (УФ) и 610-700 нм (К-ИК).

Интересным результатом, полученным на спутнике «Университетский - Татьяна–2», является наблюдение серий вспышек на одном витке спутника (рис. 1).

Рис. 1. Примеры серий вспышек на одном витке спутника

Географическое распределение событий в сериях указывает на их связь с районами грозовой активности. Это означает, что в данных областях создаются благоприятные условия для возникновения быстрых электрических разрядов в верхней атмосфере. Однако серии вспышек на одном витке спутника наблюдаются при пролете не только над грозовыми областями, но и над безоблачными районами. Соотношение числа вспышек в безоблачных районах (25%) и в облачных районах (75%) превышает наблюдаемую долю молний в безоблачных районах (<5%). Наблюдение вспышек каждую минуту в течение длительного времени (одна из зарегистрированных серий имеет 15 событий) указывает на возможное возбуждение электрического поля в верхних слоях атмосферы на больших площадях (тысячи километров), далеко за пределами облачности.

Помимо регистрации быстрых – транзиентных явлений, детектором осуществлялась запись и среднего фона УФ свечения ночной атмосферы Земли вдоль траектории движения спутника. На рис. 2 показана глобальная карта интенсивности УФ свечения атмосферы в безлунные ночи, снятая в период c 20 октября 2009 по 16 января 2010 г. Видны наиболее «темные» и наиболее «светлые» районы Земли в УФ свечении. С увеличением фазы луны растет уровень УФ излучения, рассеянного от атмосферы и от облачного покрова.

Рис. 2. Карта свечения ночной атмосферы в УФ. Шкала интенсивности свечения представлена справа

Одновременно с детектором УФ и К-ИК излучений работал и детектор заряженных частиц. Полученная карта интенсивности потока электронов на орбите с пороговой энергией 1 МэВ показана на рис. 3. На карте выделяется область Южно-атлантической аномалии (ЮАА), где значения интенсивности потока электронов на протяжении тысяч километров вдоль траектории спутника превышают значения в других районах Земли. Менее интенсивные потоки электронов на высоких широтах, соответствующих внешнему и внутреннему радиационным поясам, измеряются лишь при достаточной интенсивности.

Рис. 3. Карта интенсивности потока электронов, регистрируемых детектором заряженных частиц на орбите