Чибис-М

Два с половиной года на орбите семь приборов на борту микроспутника «Чибис-М» собирали информацию о том, что происходит в атмосфере и ионосфере Земли во время гроз. Наблюдения в широком диапазоне: от ионосферных электромагнитных излучений до радио- и гамма-лучей — показали, что процессы, которые сопровождают молниевые разряды, очень сложны и многие их детали ещё требуют изучения.

1. Одно из предположений, которые должен был проверить «Чибис-М», заключалось в том, являются ли молнии источниками так называемых земных гамма-вспышек (TGF, terrestrial gamma-flashes). Для этого вместе с радиочастотным анализатором РЧА на борту микроспутника работал рентген-гамма-детектор РГД. По данным совместной работы удалось оценить количественно поток гамма-квантов, регистрируемых после триггера радиочастотного анализатора (РЧА), за 3 миллисекунды после молниевого разряда (это дольше, чем типичная TGF). Оказалось, что верхний предел потока гамма-квантов после триггера РЧА в течение 3 мс много меньше  величины, что должна была получиться для типичных TGF, которые наблюдались ранее.

2. Экспериментально по данным РЧА в радиодиапазоне наблюдаются два типа «событий»:

- микросекундные пары УКВ-импульсов: первый — результат пробоя на убегающих электронах, второй импульс — отражение первого от поверхности Земли (Рис. 1);

- «шум» длительностью порядка 0,1–3 мс, связанный с формированием заряженных кластеров в облаке (Рис. 2). 

3. С помощью магнитно-волнового комплекса (МВК) была создана база данных по свистящим атмосферикам (вистлерам), генерируемым при молниевых разрядах (Рис. 3).

4. По данным МВК наблюдался так называемый Шумановский резонанс (так называются определенные электромагнитные волны низкой и сверхнизкой частоты, которые возникают в волноводе между атмосферой и ионосферой). За всю историю спутниковых наблюдений это всего второй случай обнаружения гармоник Шумановских резонансов глобального ионосферного резонатора. Впервые эти данные были получены в 2011 г. на спутнике C/NOFS с помощью антенны длиной 20 м, тогда как длина базы датчика электрического поля на «Чибис-М» составляет всего 0,42 м. (Рис. 4).

5. С помощью комплекса МВК были проанализированы излучения гармоник длинных линий электропередач (Рис. 5), которое наблюдается в ионосфере на низкоорбитальных спутниках. Полученные экспериментальные данные говорят о том, что для объективной оценки и прогноза космической погоды необходим постоянно наблюдать за ионосферными техногенными возмущениями.