Спутники «Ионосфера-М» составили карту распределения озона в атмосфере Земли

Российские спутники «Ионосфера-М» № 3 и 4, созданные в рамках проекта «Ионозонд» госкорпорации «Роскосмос», с помощью приборов «Озонометр-ТМ» получили предварительную карту общего содержания озона в атмосфере Земли. Спектрометры измерили концентрацию озона и диоксида азота — одного из индикаторов загрязнения воздуха. Об этом сообщила госкорпорация «Роскосмос», опубликовавшая данные о ходе мониторинга.

На первый взгляд может показаться, что озон это просто газ, который защищает нас от солнечного ультрафиолета. Но его распределение в атмосфере напоминает сложную мозаику, где каждый фрагмент важен для жизни на планете. Именно эту мозаику теперь помогают увидеть российские аппараты «Ионосфера-М» № 3 и 4, которые ведут наблюдения с помощью спектрометров «Озонометр-ТМ». Эти приборы измеряют содержание озона и диоксида азота — вещества, которое служит одним из маркеров загрязнения атмосферы.

Специалисты уже построили предварительную карту общего содержания озона, и она показала интересную закономерность: в тропических широтах озона меньше, чем в средних и высоких, включая значительную часть территории России. Хотя именно в тропической стратосфере под действием солнечного излучения озон активно образуется, атмосферные потоки переносят его к более высоким широтам, где он накапливается. Такие карты имеют не только научную, но и практическую ценность: количество озона напрямую влияет на то, сколько ультрафиолетового излучения достигает поверхности Земли и насколько оно опасно для человека.

Сами спутники «Ионосфера-М» — это не просто одиночные аппараты, а часть большого космического комплекса «Ионозонд». Их главная задача непрерывно следить за околоземным космическим пространством, изучать процессы в ионосфере, то есть в верхнем слое атмосферы, где присутствуют заряженные частицы, и помогать прогнозировать так называемую «космическую погоду».

У этих спутников единая платформа. Они летают по околокруговой солнечно-синхронной орбите на высоте около 820 километров, с наклонением 98,8 градуса и периодом обращения примерно 101 минута. Масса каждого аппарата — около 400 килограммов, из которых примерно 100 килограммов приходится на полезную нагрузку. Ориентация в пространстве обеспечивается трехосной электромаховичной системой, а питание солнечными батареями мощностью не менее 700 ватт. Срок активного существования рассчитан примерно на 8 лет.

Ключевой прибор — бортовой ионозонд ЛАЭРТ. Он умеет работать в двух режимах: пассивном, как радиоспектрометр, улавливая естественные радиоволны в диапазоне от 0,1 до 20 мегагерц, и активном, как ионосферный локатор, который посылает радиоимпульсы и анализирует отраженный сигнал, чтобы определить высоту и концентрацию электронов в ионосфере. Для этого ЛАЭРТу требуется крупногабаритное трансформируемое антенно-фидерное устройство.

В результате проведенной работы специалисты получили предварительную карту общего содержания озона, которая уже выявила глобальную особенность его распределения: более низкие значения в тропиках и более высокие в средних и высоких широтах. Эти данные подтверждают, что атмосферная циркуляция переносит озон из тропической стратосферы к полюсам, где он накапливается. Подобные карты важны для оценки ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли, и его влияния на здоровье человека, а сами аппараты «Ионосфера-М» продолжают решать задачи мониторинга околоземного пространства и фундаментальных исследований космической плазмы.