Іоносферні ефекти ракет, що стартують на фоні геокосмічних бур

1Luo, Y, Чорногор, ЛФ, Жданко, ЄГ
1V.N. Karazin National University of Kharkiv, Kharkiv, Ukraine
Косм. наука технол. 2022, 28 ;(3):05-05
https://doi.org/10.15407/knit2022.03.062
Мова публікації: Українська
Анотація: 
Іоносферні ефекти, викликані стартами та польотами крупних ракет вивчаються більше 60 років. Достатньо повні й адекватні моделі генерації та поширення збурень у системі Земля – атмосфера – іоносфера – магнітосфера (ЗАІМ) в цілому, що викликаються стартами та польотами великих ракет, у даний час відсутні. Виявляється, що ціла низка фізичних ефектів під час іоносферних бур і стартів ракет подібні. Тому наявність іоносферної бурі суттєво ускладнює пошук реакції іоносфери на запуски космічних апаратів.
      Мета цієї роботи – опис результатів спостереження іоносферних процесів, що супроводжували старти та польоти ракет на фоні іоносферних бур. Для аналізу вимірювань залучено дані спостережень за станом іоносфери до, під час та після запуску ракет Союз і Протон з космодрому Байконур (Республіка Казахстан). Спостереження велися у Радіофізичній обсерваторії ХНУ імені В. Н. Каразіна (поблизу м. Харків, Україна). Для вимірювань використовувався допплерівський радар вертикального зондування. Спостереження виконано протягом 24-го циклу сонячної активності (2009—2021 рр.). Число стартів ракети Союз становить 81, ракети Протон – 53.
       Виявлення реакції іоносфери на віддалений на ~ 2000 км старт і політ крупної ракети на фоні геокосмічної бурі доплерівським методом зазвичай можливе при індексі Kpmax ≤ 5, а при більших його значеннях дуже ускладнено або взагалі неможливе. У низці випадків навіть за Kpmax = 4 визначення реакції ускладнено. Для підвищення надійності виявлення реакції на старт і політ ракети допплерівський радар повинен працювати у діапазоні частот від 1.5...2 до 4...6 МГц. Підтверджено існування декількох груп горизонтальних удаваних швидкостей поширення збурень: 1.7...3 км і більше, 700...1000, 300...700, 150...260 м/с.
Ключові слова: іоносферна буря, іоносферний ефект, аперіодичне збурення, квазіперіодичне збурення, магнітна буря, старт ракети, удавана швидкість, час запізнення
References: 

1. Gossard E. E., Hook W. H. (1975). Waves in the Atmosphere. Amsterdam: Elsevier.

2. Zhivolup T. G., Chernogor L. F. (2010). Ionospheric effects during rocket «Proton» flight: results of vertical sounding. Space Science and Technology, 16, № 3, 15-21.
https://doi.org/10.15407/knit2010.03.015

3. Zhivolup T. G., Chernogor L. F. (2010). Ionospheric effects during flights of the rocket «Soyuz» under magnetically quiet and magnetically disturbed conditions. Space Science and Technology, 16, № 3, 22-31.
https://doi.org/10.15407/knit2010.03.022

4. Sorokin V. M., Fedorovich G. V. (1982). The physics of slow MHD waves in the ionospheric plasma. Moscow: Energoatomizdat [in Russian].

5. Chernogor L. F. (2009). Radiophysical and Geomagnetic Effects of Rocket Engine Burn: Monograph. Kharkiv: V. N. Karazin Kharkiv National University Publ. [in Russian]

6. Chernogor L. F. (2016). Possibility Action of Rocket and Space Engineering Launches on Earth's Magnetic Field. Rocket's environmental impact. Eds V. V. Adushkin, S. I. Kozlov , M. V. Sil'nikov. Moscow: GEOS, 483-520 [in Russian].

7. Chernogor L. F., Domnin I. F. (2014). Physics of geospace storms: Monograph. Kharkiv: V. N. Karazin Kharkiv National University, Institute of Ionosphere NAS and MES of Ukraine [in Russian]

8. Chernogor L. F., Zhivolup T. G. (2012). Comparative analysis of ionospheric effects as observed during «Proton» rocket flights under different space weather conditions. Radio Phys. Radio Astron., 3 (2), 139-148.
https://doi.org/10.1615/RadioPhysicsRadioAstronomy.v3.i2.60

9. Chernogor L. F. (2021). Statistical characteristics of geomagnetic storms in the 24th cycle of solar activity. Kinematics and Physics of Celestial Bodies, 37 (4), 49-59.
https://doi.org/10.15407/kfnt2021.04.049

10. Chernogor L. F. (2021). Physics of geospace storms. Space Science and Technology, 27, № 1 (128), 3-77.
https://doi.org/10.15407/knit2021.01.003

11. Chornogor L. F., Holub M. Yu., Luo Y. (2020). Statistical characteristics of geomagnetic storm activity during solar cycle 24, 2009-2020. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University. Ser. Radio Phys. and Electronics, 33, 69-77.
https://doi.org/10.26565/2311-0872-2020-33-04.

12. The environmental problems and the risks of rocket-space technology impact on the natural environment: Handbook. (2000). Eds V. V. Adushkin, S. I. Kozlov, A. V. Petrov. Moscow: Ankil Publ. [in Russian].

13. Chernogor L. F., Blaunstein N. (2013). Radiophysical and Geomagnetic Effects of Rocket Burn and Launch in the Near-the-Earth Environment. Boca Raton, London, New York: CRC Press. Taylor & Francis Group.

14. Chernogor L. F., Garmash K. P., Kostrov L. S., Rozumenko V. T., Tyrnov O. F., Tsymbal A. M. (1998). Perturbations in the ionosphere following U.S. powerful space vehicle launching. Radio Phys. Radio Astron., 3 (2), 181-190.

15. Garmash K. P., Kostrov L. S., Rozumenko V. T., Tyrnov O. F., Tsymbal A. M., Chernogor L. F. (1999). Global disturbances of the ionosphere caused by a rocket launch against the background of a magnetic storm. Geomagnetism and Aeronomy, 39(1), 69-75.