1
Календарь конференций
  • 26 октября

    Пятые Соколовские научные чтения: «Реализм и не-реализм на рубеже эпох: XVIII / XIX — XIX / XX — XX / XXI вв.»

  • 27 октября

    4-я научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Эффективное управление» памяти заслуженного профессора Московского университета М.И. ПАНОВА

  • 27 – 28 октября

    Научно-методическая конференция Японская филология и методика преподавания японского языка в вузе

  • 7 – 10 ноября

    Международная студенческая конференция "Carpe Scientiam"

  • 13 ноября – 8 февраля

    Международный конкурс на лучшую научную работу «Аrs Sacra Audit»

  • 17 – 18 ноября

    ХIII Поспеловские чтения. Памяти В.Е. Хализева. Аксиологические проблемы в художественной литературе

  • 24 – 26 ноября

    II Международная научная конференция «Конвергентные когнитивно-информационные технологии»

  • 24 – 26 ноября

    VII Международная конференция-конкурс «Инновационные информационно-педагогические технологии в системе ИТ-образования»

  • 7 – 10 декабря

    III Всероссийский форум молодых управленцев «Ответственное поколение»

  • 14 декабря

    Междисциплинарная конференция «А.И. Чупров - Великий сын России»

Все конференции

Спутник «Ломоносов» и космическая флотилия Московского университета

Первый университетский научно–образовательный спутник «Университетский–Татьяна»

25 января 2005 г. Московский университет отметил свое 250–летие. Одним из подарков, который учёные МГУ подготовили к этому юбилею, стал спутник «Университетский–Татьяна» — первый университетский спутник в нашей стране.

Спутник был запущен 20 января 2005 г. в 6 часов 00 минут 16 секунд утра с космодрома Плесецк ракетой «Космос–ЗМ» в рамках совместной программы МГУ и Военно–космических сил Министерства Обороны России.

Научная программа была направлена на изучение актуальных проблем космической физики и решение важнейших прикладных задач в этой области.

Земля, окружённая магнитным полем, испытывает постоянное влияние ближайшей к нам звезды — Солнца, которое испускает мощные потоки плазмы и очень энергичных частиц — космических лучей, бомбардирующих Землю. «Удары» этих солнечных частиц усиливаются во время солнечных вспышек, мощность которых меняется в соответствии с циклом солнечной активности. Сама Земля окружена мощными потоками радиации — заряженными частицами, захваченными в магнитное поле. И солнечные частицы, и «земная» радиация подвержены влиянию солнечной активности. В периоды наибольшей активности Солнца происходят мощные «радиационные штормы» в окружающем Землю космическом пространстве. Усиление потоков радиации приводит к широкому спектру воздействий не только на сами спутники (их электронику, материалы) и на космонавтов, но также вызывает ряд таких замечательных геофизических явлений, как магнитные бури и полярные сияния. Не исключено воздействие космических радиационных штормов на погоду и климат Земли.

Исследования этих физических процессов и составили основу научной программы спутника «Университетский–Татьяна».

Программа исследований на спутнике «Университетский–Татьяна» включала эксперименты по изучению:

  • радиационной обстановки вблизи Земли;
  • космических частиц высокой энергии (космических лучей);
  • ультрафиолетового фонового излучения ночной атмосферы и полярных сияний;
  • вариаций магнитного поля Земли;
  • радиационной стойкости бортовой электроники.

Для этих исследований на борту спутника размещён комплекс аппаратуры:

  • детектор ультрафиолетового излучения, измеряющий фоновое свечение ночной атмосферы и свечение полярных сияний в авроральной области во время магнитных бурь;
  • магнитометр — прибор для измерений магнитного поля Земли, позволяющий определить его изменения во время магнитных бурь;
  • датчик цифровых сбоев микросхем для выявления влияния изменений радиационной обстановки в космосе на функционирование современной электроники спутниковой аппаратуры.

Запуск спутника прошёл успешно. Уже на четвертом витке была получена первая научная информация — вся аппаратура работала нормально.
Однако не обошлось без неожиданностей… Ракета взлетела со стартовой позиции в 6.00 утра по московскому времени, а уже в 9.50 околоземное пространство начали «бомбардировать» сверхмощные потоки солнечных частиц от вспышки, произошедшей на Солнце. Полярные шапки Земли, которые пересекала «Татьяна», оказались заполненными частицами высокой энергии — протонами, создав радиационную бурю.

Так что «Татьяна», как и её «тёзка» — святая мученица Татиана — небесная покровительница Московского университета, с первых часов своего существования была подвергнута жестоким испытаниям... солнечной радиацией.

За всё время функционирования в течение более двух лет бортовая аппаратура спутника продемонстрировала устойчивую работу всех детекторов заряженных частиц, электроники и детектора ультрафиолетового излучения. На основании данных, полученных с помощью научной аппаратуры спутника «Университетский–Татьяна», были изучены солнечные энергичные частицы — солнечные космические лучи, генерируемые во время солнечных вспышек. Получены новые данные о динамике радиационных поясов во время магнитосферных возмущений.

Исследованы динамические и спектральные характеристики релятивистских электронов в радиационных поясах в спокойное время и во время магнитных бурь.

Интереснейшим научным результатом, полученным в эксперименте на спутнике, стали измерения быстрых всплесков свечений — вспышек в атмосфере в области ближнего ультрафиолета (300–400 нм). Наряду с наблюдением полярных сияний в высоких широтах северного и южного полушарий были зарегистрированы вспышки ультрафиолетового излучения в миллисекундном диапазоне с энергией порядка сотен килоджоулей и более, причем пространственное распределение вспышек по широте оказалось неравномерным: большая часть вспышек ультрафиолетового излучения происходила в экваториальной области Земли. Это — так называемые транзиентные световые явления возникающие в верхней атмосфере (на высотах 40–100 км).

Возможно, что ультрафиолетовое излучение возникает при электрическом разряде в атмосфере. Изучение электрических разрядов в районе грозовых облаков и ураганов является составной частью науки об атмосфере, которая имеет большое практическое значение: грозовые явления и ураганы приносят огромный ущерб во всех странах мира и предсказание разрушительной силы этой стихии во времени дает возможность подготовиться и избежать максимальных потерь. Измерения ультрафиолета из космоса дополняют другие методы изучения гроз и ураганов. Наблюдения на Земле позволяют изучать процессы разрядов в нижней половине атмосферы. Эти наблюдения исторически были первыми и заложили основные представления о природе гроз. Наблюдения на самолетах и с помощью различного рода зондов позволили собрать данные о природе разрядов в облаках и над облаками, в непосредственной близости к разрядам. Наблюдения из космоса позволяют получить общую крупномасштабную картину явлений.

Физический механизм возникновения высотных разрядов пока остается неясным. Одним из основных при рассмотрении этих явлений является механизм генерации транзиентов с участием лавины «убегающих» электронов. Поскольку этот механизм не является не только единственным, но и, более того, — доказанным, данное направление исследований, которое можно отнести к «экстремальной физике атмосферы», представляется весьма перспективным и актуальным.

У полученных результатов есть и прикладное значение. Транзиентные явления в верхней атмосфере могут представлять определенную опасность для будущих высотных полетов летательных аппаратов — выделяемая энергия в виде светового и радиационного излучений не может не приниматься во внимание при оценке рисков полетов на высотах в десятки километров над Землей.

Измерение ультрафиолетовых свечений на борту спутника «Университетский–Татьяна» преследовало еще одну цель: мониторинг фона свечения ночного неба в области ближнего ультрафиолета (300–400 нм), изучение флюктуаций этого фона в микросекундном диапазоне в различные времена года и при различных фазах Луны. Такие данные необходимы для уточнения характеристик будущих космических экспериментов МГУ.

Из сообщения ИТАР–ТАСС (03.06.06):
«Запущенный в январе научный спутник "Университетский–Татьяна" раскрыл тайну космических эльфов. Благодаря установленному на "Татьяне" уникальному детектору, способному регистрировать всплески ультрафиолета в миллисекундном диапазоне, мы смогли определить природу атмосферных свечений, которые называют спрайтами или эльфами. До сих пор этих кратковременных атмосферных свечений в мире было зарегистрировано очень мало. Американским астронавтам с борта Шаттла и нашим космонавтам с орбитальных станций несколько раз удалось сфотографировать таинственные красные и синие всполохи, которые быстро исчезали, но ученые не могли объяснить природу этих явлений, поэтому назвали спрайтами и эльфами, то есть духами. Установленный на "Татьяне" детектор помог ученым разгадать тайну духов. Полученные снимки позволяют выдвинуть гипотезу, что свечения дают вылетающие с большой скоростью электроны при взаимодействии с атомами воздуха. "Всполохи наблюдаются в районе грозовых туч. Космические лучи порождают там молниевые разряды, которые, как из пушки, "выстреливают" электроны. Вылетая, элементарные частицы взаимодействуют с атомами воздуха, отчего и происходит свечение. "Выстрелы" длятся миллисекунды, и наш детектор со специально разработанной электроникой смог их зафиксировать. Студенческий спутник, с первых дней полета попавший в экстремальные условия из-за сильнейшей за последние 15 лет солнечной бури, не только выдержал все испытания, но и передал на Землю много ценной информации».

Космическая программа Московского университета с самого начала была открыта для всех российских учебных заведений и организаций — вся получаемая научная информация становилась достоянием образовательного сообщества России.

Образовательная составляющая космической программы предназначена для подготовки специалистов в различных областях космической физики, астрономии и наук о Земле, а также для популяризации знаний о космосе и привлечению студентов и школьников к участию в космических исследованиях.

Были разработаны учебно–методические пособия различного уровня (базовый мультимедийный курс, интерактивные лабораторные работы и специальный космофизический практикум). Так, например, основной задачей базового мультимедийного курса «Жизнь Земли в атмосфере Солнца» было ознакомление широкого круга пользователей с основными физическими свойствами Земли, Солнца и ближайшего космического пространства, с процессами, происходящими в системе Солнце — Земля, с природой солнечно — земных связей и так называемой «космической погодой».

Материал рассчитан на три уровня обучения: элементарный (занимательный) — для школьников старших классов, средний (общеобразовательный) — для непрофессионалов и продвинутый — для студентов естественнонаучного и собственно физического профилей.

Интерактивные лабораторные работы позволяли проиллюстрировать возможности использования космического аппарата в качестве летающей учебной лаборатории, на базе которой студенты различных вузов могут выполнять практически в режиме on–line лабораторные работы по различным разделам физики, наук о Земле и космической технике.

Разработанный «Космический практикум» для студентов старших курсов предназначен для работы с научной и инженерной информацией, поступающей с научно–исследовательских спутников, а также для выполнения курсовых и дипломных работ по специализациям космофизического и инженерно–космического профиля. Наряду со специальными и общими физическими практикумами для студентов физических специальностей, задачи «Космического практикума» могут быть использованы для факультативных занятий учащихся старших классов.

Все полученные в рамках космической программы Московского университета научные результаты, все создаваемые образовательные материалы и Интернет–ресурсы являются достоянием всего научного и университетского сообщества и открыты для доступа на сайте cosmos.msu.ru.

Программа работы спутника «Университетский–Татьяна» была выполнена полностью. Спутник закончил передавать данные 7 марта 2007 г., проработав два с лишним года. В течение полутора лет, после того как в 2006 году закончила свое существование космическая обсерватория «Коронас Ф», «Татьяна» была единственным российским действующим научным космическим аппаратом. Это был период спада солнечной активности с очень мощными вспышками на Солнце, которые были зарегистрированы благодаря университетскому спутнику. В верхних слоях атмосферы были обнаружены транзиентные явления, до сих пор плохо изученные мировым научным сообществом.

Научные открытия и результаты, полученные первой «Татьяной», стала стимулом зарубежным университетам к сотрудничеству с Московским университетом — следующий университетский спутник стал международным космическим проектом.

Запуск спутника «Университетский–Татьяна» стал выдающимся достижением коллектива ученых, молодых специалистов, преподавателей, студентов и аспирантов МГУ. В течение трёх с небольшим лет была выполнена огромная работа по подготовке платформы спутника, разработке и изготовлению научной аппаратуры, запуску и организации приема космической информации. Была создана и «запущена» образовательная программа, причём не только в МГУ, но и в других университетах страны.

Этот проект состоялся благодаря сотрудничеству Московского университета с КБ «Полет», НИИЛАКТ РОСТО и содействию руководства Военно–космических сил страны.

Научно–образовательный спутник «Университетский–Татьяна–2»

С «Татьяны–1» началось экспериментальное изучение в нашей стране транзиентных явлений — очень быстрых вспышек света в ультрафиолетовом диапазоне в верхней атмосфере Земли на высоте примерно 100 км. Запуская спутник «Татьяна–1» в 2005 году, никто не знал, что мы сможем прикоснуться к неисследованному явлению природы: спрайтам–эльфам и голубым струям — «духам природы». Поскольку их физическая интерпретация далека от завершения, исследования необходимо продолжать.

За первой «Татьяной» в космос последовала вторая. На «Татьяне–2» была установлена более совершенная аппаратура для исследования «духов природы». Вместе с корейскими коллегами из Университета EWHA (Сеул) был разработан принципиально новый прибор для изучения спектральных и динамических характеристик ультрафиолетовых свечений в верхней атмосфере. Среди новой аппаратуры — детектор заряженных частиц для выявления «убегающих» электронов на больших высотах, как это предсказывается теорией. На «Татьяне–2» были размещены детекторы не только ультрафиолетового излучения, но и для измерений красных свечений. «Татьяна–2» принесла новую информацию, приблизив нас к более полному пониманию физической сути «духов природы», населяющих верхнюю атмосферу.

И хотя спутник проработал недолго — всего четыре месяца, нашим учёным удалось получить ряд новых неожиданных результатов о природе световых транзиентов в верхних слоях атмосферы.

Одним из наиболее ярких результатов является наблюдение серий последовательных вспышек в ультрафиолете и красном свете, не обязательно связанных с облачными районами. Предварительный вывод, который был сделан, свидетельствует о существовании в верхних слоях атмосферы процессов более сложных, чем это «заложено» в широко обсуждаемую модель генерации транзиентов.

Другим важным результатом, полученным на «Татьяне–2», стали данные о пространственном распределении световых транзиентов разной энергии. Оказалось, что в отличие от мощных событий, которые в основном концентрируются над материками, так же, как и молнии во время гроз, слабые транзиенты распределены равномерно над всей поверхностью Земли. Этот факт также доказывает, что механизм генерации этих замечательных явлений не обязательно связан с грозовой активностью в приземном слое атмосферы.

Обработка данных спутника «Университетский–Татьяна–2» продолжается, мы ждем новых результатов.

Новый космический проект Московского университета — спутник «Ломоносов»

Спутник «Ломоносов» — подарок Московского университета к 300–летнему юбилею своего основателя — самый крупный в космической флотилии Московского университета.

Спутник назван так не только потому, что его запуск приурочен к знаменательной дате. Цель экспериментов «Ломоносова» — исследование экстремальных физических явлений в атмосфере, ближнем космосе и во Вселенной — вписывается в одно из важнейших направлений научной деятельности первого российского академика, среди выдающихся результатов которого были работы по атмосферному электричеству и атмосферным свечениям — полярным сияниям. В своей книге «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих, предложенное от Михайла Ломоносова» (1753) он писал: «Немало с сим согласуется искусством произведенное электрическое сияние, различными цветами, по разности тел, играющее; откуду не без вероятности заключается, что на самой поверхности атмосферы движением разных паров разноцветные в эфире рождаются столпы и сияния». Сравнение рисунка–иллюстрации Ломоносова с тем, что фиксируют со спутников современные приборы, со всей наглядностью демонстрирует непреходящее значение его научных трудов. Как похожи ломоносовские «столпы и сияния» на открытые недавно транзиентные световые явления!

Спутник «Ломоносов» предназначен для решения следующих научных задач:

  • исследования космических лучей предельно–высоких энергий (свыше 1019 эВ) в районе обрезания энергетического спектра, предсказанного более сорока лет назад американским физиком К. Грейзеном и нашими физиками Г.Т. Зацепиным и В.А. Кузьминым (так называемое «обрезание ГЗК спектра космических лучей»);
  • исследования космических гамма–всплесков — наиболее энергичных процессов во Вселенной — в оптическом, рентгеновском и гамма–диапазонах;
  • продолжение исследований транзиентных световых явлений в верхней атмосфере, начатых в предыдущих космических проектах МГУ «Университетский–Татьяна» и Университетский–Татьяна–2»;
  • исследования высыпаний частиц радиационных поясов, способных вызвать транзиентные явления в верхней атмосфере.

Вся эта проблематика находится на переднем крае современной космической физики и астрофизики.

О проблеме космических лучей предельно высоких энергий

В 1966 году сразу после открытия фонового космического радиоизлучения с температурой около 2,7 К, оставшегося после Большого взрыва, положившего начало существованию нашей Вселенной, в работах К. Грейзена, Г.Т. Зацепина и В.А. Кузьмина было показано, что в области энергии 5*1019 эВ может существовать обрыв энергетического спектра комических лучей за счет взаимодействия протонов и ядер космических лучей с фотонами «реликтового» излучения. Обнаружение такого «обрыва» спектра указывало бы на то, что источники космических лучей столь высоких энергий находятся на космологических расстояниях, значительно превышающих 100 Мегапарсек. Такое предсказание вызвало огромный интерес к изучению космических лучей самых высоких (предельных) энергий. Основной поток частиц с такими ультравысоких энергиях, как 1019 эВ и более, создают природные ускорители, которые находятся не в нашей Галактике, а за её пределами, и являютсянесравненно более мощными. Например, при взрывах сверхновых звёзд в нашей Галактике частицы «разгоняются» до энергии порядка 1018 эВ, которая в десятки раз меньше. Как именно ускоряются частицы за пределами нашей Галактики до ультравысоких энергий, пока в точности неизвестно, но среди кандидатов на роль таких мощных ускорителей учёные рассматривают радиогалактики, испускающие мощное излучение в радиодиапазоне, ядра активных галактик, содержащих «чёрные дыры», и сталкивающиеся галактики.

Все эти источники содержат струи газа (плазмы), движущиеся с огромными скоростями, приближающимися к скорости света. Такие струи играют роль «ударных волн», необходимых для работы ускорителя. Среди кандидатов на роль источников космических лучей предельно высоких энергий самыми перспективными оказались ядра активных галактик со струями газа. Один из наиболее хорошо изученных объектов — галактика М–87 в созвездии Дева, расположенная на расстоянии около 50 миллионов световых лет от нашей Галактики. В её центре, возможно, находится «черная дыра», которая обеспечивает энергией процессы вблизи нее и, в частности, гигантскую струю плазмы, принадлежащей этой галактике.

До открытия фонового космического радиоизлучения межгалактическое пространство казалось «пустым» и прозрачным не только для электромагнитного излучения, но для частиц ультравысокой энергии. Наличие такого «радиофона» во Вселенной должно сформировать излом или гибель частиц в области предельно высоких энергий, т.е. свыше 1019 эВ. Именно этот эффект и был предсказан в работах Грейзена–Зацепина–Кузьмина, а задача экспериментов в этой области физики космических лучей — подтвердить или опровергнуть эту теорию.

Измерения энергетического спектра в области предельно высоких энергий очень трудны из–за малого количества таких частиц. Для наблюдения этих редких событий необходимо создавать сеть наземных детекторов частиц на площади в тысячи квадратных километров. Две такие установки уже построены: обсерватория Пьер Оже (Аргентина) с площадью ~3000 км2 и телескопическая установка в штате Юта (США) с площадью ~700 км2. Пока экспозиция этих установок недостаточна для окончательных выводов об энергетическом спектре в интересующей нас области, но экспериментальные данные обсерватории Пьер Оже подтверждают данные установки HiRes о возможном изменении энергетического спектра в области предела ГЗК. Вместе с тем современная статистика событий пока не даёт убедительных данных об обрыве спектра при предельно высоких энергиях.

На борту «Ломоносова» будет установлен орбитальный детектор для наблюдения вспышек ультрафиолетового излучения в ночной атмосфере Земли. Суть эксперимента заключается в следующем. Попадая атмосферу, космические лучи с предельно высокими энергиями будут порождать в ней вторичные частицы и, как следствие, — вспышки ультрафиолетового света. Зеркало–концентратор, основа этого телескопа, сможет «собрать» такие световые вспышки, рожденные в атмосфере космическими лучами. По числу зарегистрированных фотонов можно будет определить энергию первичной частицы и, набрав статистику таких вспышек, воспроизвести энергетический спектр первичных частиц. Таким образом, этот новый эксперимент сможет приоткрыть тайну загадочных космических лучей при предельно высоких энергиях.

Помимо вспышек в ультрафиолетовом диапазоне, вызываемых космическими лучами орбитальный телескоп, безусловно, будет регистрировать и известные по измерениям на «Татьяне» транзиентные события — тоже вспышки в ультрафиолетовом диапазоне, но связанные с атмосферным электричеством. Поскольку эти события обладают различной длительностью, их можно будет не только «разделить», но и узнать о них много нового.

О проблеме транзиентных явлений в верхней атмосфере

В проекте «Ломоносов» впервые предполагается вывод в космос зеркала–концентратора большой площади — 2 м2. Такое зеркало обладает значительно более высокой чувствительностью — с его помощью в атмосфере можно выделять и наблюдать развитие во времени вспышки транзиентов на четыре порядка менее яркие, чем регистрируемые в настоящее время с помощью видеокамер, площадь входного отверстия которых не превышает 2 см2.

Исследования транзиентов в верхней атмосфере приводят к выводу, что эти вспышки — особый вид электрических разрядов, происходящих между облаками и ионосферой, в которых может быть сконцентрирована огромная энергия (иногда до сотен гигаджоулей). Эта энергия высвобождается в виде электромагнитного излучения с различными частотами от радиодиапазона до гамма–излучения. Присутствие гамма-излучения означает, что в таких разрядах электроны ускоряются до очень высоких энергий, что нехарактерно для «обычного» электрического разряда в газе. По своей яркости и по составу излучения (в том числе и в связи с присутствием электронов высокой энергии) такие разряды имеют много общего с атмосферными эффектами атомного взрыва. Мощные потоки электронов высокой энергии на высотах 10–20 км и, возможно, нейтронов представляют большую радиационную опасность, и поэтому изучение природы «нового» типа разрядов необходимо для понимания реальной опасности полётов в условиях повышенной вероятности разряда между облаками и ионосферой.

Явление мощных разрядов между облаками и ионосферой вызывает особый интерес и по другой причине. В настоящее время нет полностью обоснованной теории разрядов нового типа. Для её создания необходимо изучать разряды не только в тот момент, когда их интенсивность максимальна, но и на начальной стадии, когда все излучения ещё слабы. Благодаря высокой чувствительности прибора научная аппаратура на спутнике «Ломоносов» впервые сможет дать сведения о начальной стадии разрядов между облаками и ионосферой.

Успех работы в значительной степени будет зависеть от комплекса аппаратуры, способной наблюдать как начальную стадию разряда, так и его наиболее энергичную (яркую) стадию. В аппаратуре спутника предусматривается постановка дополнительных приборов для изучения этой яркой стадии разряда.

О проблеме космических гамма–всплесков

Гамма–всплески, представляющие собой явление генерации кратковременных всплесков потоков космического гамма–излучения, — одно из самых загадочных на сегодня явлений природы. Несмотря на явный прогресс в понимании этого явления, их изучение остается одним из приоритетных направлений современной астрофизики. До сих пор нет полной ясности в вопросе объяснения механизмов их генерации — здесь, как и в случае космических лучей предельно высоких энергий, главной проблемой является определение самого источника (ускорителя, генерирующего фотоны). В качестве источников гамма-всплесков существующие современные модели рассматривают активные ядра галактик.

Особую важность имеют одновременные наблюдения гамма–всплесков в разных диапазонах электромагнитного спектра, в частности, в оптическом и гамма диапазоне. Для этого применяются оптические камеры широкого поля и детекторов рентгеновского и гамма–излучения. До сих пор в оптическом диапазоне наблюдалось в основном так называемое послесвечение — отклик среды на взрыв в источнике всплеска, а в случае одновременной регистрации всплеска в оптическом и гамма–диапазонах появляется возможность получить важнейшую информацию, необходимую для понимания природы гамма–всплесков и физических процессов, протекающих непосредственно в момент максимального выделения энергии в источнике. Одновременные наблюдения гамма–всплесков с помощью оптических камер (разработка Государственного астрономического института имени П.К. Штенберга МГУ) и гамма–детекторов (разработка НИИ ядерной физики МГУ) также помогут ответить на вопрос о доле среди регистрируемых событий так называемых «тёмных гамма–всплесков», т.е. не сопровождающихся оптическим свечением.

Другой прибор, который также устанавливается на борту «Ломоносова» с целью изучения природы гамма–всплесков, — это ультрафиолетовый детектор. Данные этого прибора предоставят нам сведения об ультрафиолетовом и рентгеновском излучении, сопровождающем гамма всплески. Это дополнительная и весьма важная информация, которая поможет нам приоткрыть дверь к пониманию природы этого космического феномена.

Таким образом, на борту «Ломоносова» устанавливается три прибора, направленных на изучение гамма–всплесков в широком диапазоне спектра электромагнитного излучения — от оптического до гамма лучей.

Следует отметить, что мониторные наблюдения всего неба в оптическом диапазоне, планируемые к реализации на борту «Ломоносова», позволяют проводить исследования, имеющие важный прикладной характер. Среди них слежение за потенциально опасными астероидами и крупными метеоритами, крупными фрагментами «космического мусора», а также другими объектами искусственного происхождения, появляющимися в околоземном пространстве и представляющими потенциальную угрозу космическим полётам и наземной инфраструктуре.

О проблеме изучения радиационного излучения Земли

Околоземное пространство заполнено энергичными частицами различной природы. Это галактические космические лучи, солнечные частицы и частицы радиационных поясов Земли (более подробно см. выше).

В проекте «Ломоносов» было решено сосредоточиться на изучении в основном энергичной радиации и, в частности, релятивистских электронов. Проблема генерации электронов релятивистских электронов продолжает быть актуальной как фундаментальной точки зрения (источники, механизмы ускорения), так и с прикладной (прогноз воздействия этих частиц на бортовую электронику и материалы космических аппаратов). Кроме того, существует еще один важный аспект этой проблематики околоземной космической физики — изучение их воздействия на земную атмосферу, которое связано с высыпанием частиц из геомагнитной ловушки — радиационных поясов. Это явление и является центральным в планирующихся экспериментах на «Ломоносове».

Дело в том, что «появление» частиц космического происхождения в верхних слоях атмосферы может инициировать физические условия, способствующие появлению высотных электрических разрядов, которые, в свою очередь, могут создать спрайты, эльфы и земные гамма–всплески, т.е. те транзиентные явления в атмосфере, на изучение которых направлен орбитальный телескоп на «Ломоносове». Если в первоначальной модели «снизу–вверх» релятивистские электроны «выметаются» в верхние слои атмосферы, то в рамках нашего эксперимента мы предлагаем рассмотреть модель «сверху–вниз» — вторжение в атмосферу электронов, высыпающихся из радиационных поясов вниз. «Работает» ли эта модель — покажет эксперимент на «Ломоносове».

Благодаря комплексу радиационных приборов на «Ломоносове» будет осуществляться постоянный мониторинг околоземной радиации, необходимый для обеспечения безопасности космических полетов на околоземных орбитах. Вместе с другими спутниками с радиационными приборами, которые будут работать в космосе одновременно с «Ломоносовым», планируется создать международную систему мониторинга космической радиации, которая позволит оценивать в реальном времени степень радиационного риска на разных орбитах, существенно отличающихся по радиационным условиям.