Крупномасштабні ефекти дії РКТ на верхню атмосферу
В результаті активних експериментів, пов’язаних із входженням ударних хвиль в динамо-область іоносфери та 448 інжекцією хімічно активних реагентів, в високоширотній іоносфері виникають хвильові збурення різної природи. Подібні збурення, наприклад, від ракетного двигуна, діючи на авроральну (викликану сяйвом) область іоносфери, можуть приводити до розвитку іонно- звукoвої турбулентності і стимулювати появу області аномального опору або структури, подібної до подвійного шару. В сприятливих умовах ця область в подальшому може існувати самостійно (режим автогенерації) і викликати появу авроральної суббурі, активна фаза якої локалізована поблизу траєкторії руху РН в динамо-області. Серія експериментів під час 14 запусків КА з космодрому Плєсецьк дозволила встановити, що у чотирьох випадках через ~23 хв. після старту КА в магнітному полі зареєстровано появу короткого негативного імпульсу і подальше збільшення горизонтальної компоненти (Н) магнітного поля відносно нормального рівня [43]. На протязі ~ 30 хв значення Н-компоненти залишалось підвищеним. Далі наступав етап відносно швидкого її зменшення. Такий часовий хід Н-компоненти являє собою характерну особливість магнітної бурі. Суббурі 15.08.91 р. і 04.10.91 р. відносяться до суббур без чітко визначеного початку, а суббуря, зареєстрована 21.08.91 р., – до числа суббур із раптовим початком. Аналіз варіацій геомагнітного поля не виявив однозначного зв’язку між появою і станом фонової геомагнітної активності. Реакція динамо-області субавроральної іоносфери на запуск ракети відрізняється від реакції іоносфери середніх і низьких широт. З’являються додаткове поглинання на іонограмах АІС в смузі до 5МГц і варіації геомагнітного поля, пов’язані з розвитком суббуревих явищ. Утворення “діри” в іоносфері високих широт приводять до модифікації іоносферних струмів, пов’язаних з дугами полярних сяйв. В свою чергу, поява області пониженої провідності приводить до зміни механізмів прискорення заряджених часток, відповідальних за формування авроральних дуг. Оскільки надійні експериментальні дані про вплив “діри”, утвореної РКТ, на субполярну іоносферу відсутні, використовуються оцінки з експериментів “Waterhole” [1]. Склад речовин, які інжектуються в цій серії активних елементів (H 2 O, N 2 , CO 2 ) надто близький до складу продуктів згоряння ракетних двигунів, а інжекція великої кількості хімічних реагентів певною мірою моделює процеси дії палив на іоносферну плазму. Інжекція водяної пари (Waterhole I) створила порожнину діаметром ~50 км., центр якої знаходився за 10 км на північ від авроральної дуги. Різке зниження Ne на 2 порядки від початкового значення привело до падіння за 2 с потоку електронів з енергією Е=0,5 кеВ з ~10 8 до рівня ~10 6 -10 7 . Потік тримався на рівні фону на протязі ~130c. Інтенсивна променева структура авроральної дуги змінилась дифузійною, а середня інтенсивність її свічення в лінії 587,7 нм зменшилась в чотири рази і залишалась на цьому рівні на протязі ~3 хв. Під час експерименту Waterhole III, проведеного в нічних умовах на магнітній силовій лінії, пов’язаній з центром ряду дуг, формування “діри” не супроводжувалось значним збільшенням інтенсивності свічення гідроксилу. “Діра” також була менших розмірів за площею і глибиною. Бортовими приладами зареєстрована неврівноваженість функції розподілу енергійних електронів в зоні свічення (викид стимулював появу пучків енергійних електронів з енергіями від 0,1 до декількох кеВ). Експерименти наглядно продемонстрували механізми дії працюючих двигунів РКТ на іоносферну плазму високих широт. Авроральні дуги підтримуються системою струмів, що протікають вздовж магнітного поля: струм, який підтримується енергійними електронами, що висипаються, спрямований вверх, а зворотний струм (спрямований вниз) підтримується тепловими електронами. Утворення області пониженої провідності приводить до появи електрорушійної сили(ЕРС) і гальмуванню електронів в одній області простору (північніше дуги) і прискоренню їх в іншій (в дузі). Вимірювання змін електронної густини, проведені вдень в екваторіальній іоносфері датчиками, встановленими на ракеті SONDA III (запущена в 18.05 UT 26.07.84 р. з полігону Natal, Бразилія), дозволили встановити, що запуск ракети спричинив збурення хвиль, які не пов'язані з хвилями в нейтральному газі. Хвильові збурення зареєстровані на низхідній частині траєкторії руху ракети у всьому діапазоні висот: починаючи з апогею траєкторії, що дорівнює 566 км, до 95 км – висоти основи області Е. Характерною рисою експериментальних даних є практично лінійне зменшення масштабів збурення з ростом висоти.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Крупномасштабні ефекти дії РКТ на верхню атмосферу» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
