ИСТИНА

Исследование транзиентных атмосферных явлений (ТАЯ) является актуальным направлением как физики верхней атмосферы, ионосферы и магнитосферы, так и физики газового разряда. Несмотря на интенсивное развитие физики высоко-атмосферных разрядов в последние несколько лет, остается ещё много нерешенных вопросов, связанных, в первую очередь, с механизмами генерации ТАЯ разного типа. Так, в настоящее время работают или планируются к запуску ряд российских и международных миссий (ЧИБИС, TARANIS, VERNOV, ASIM, «УФ атмосфера»), направленных на разностороннее исследование этих явлений. Работают наземные геофизические обсерватории, в частности, на высокогорной станции «Арагац». Для дальнейшего изучения ТАЯ необходимо проведение комплексных космических и наземных экспериментов. Важными направлениями исследования являются: 1) Развитие методологии инструментального контроля и анализа данных мониторинга атмосферы на современном уровне средств наземных и спутниковых измерений. 2) Разработка и создание новых образцов аппаратуры для исследования атмосферы и ионосферы. 3) Получение новых данных о составе и динамических процессах в системе атмосфера-ионосфера-магнитосфера, атмосферного электричества, в том числе экстремальных явлений. 4) Совершенствование знаний о динамике атмосферы и ее связи с условиями на границах атмосферы, факторами внешних воздействий и внутренней изменчивости. Конкретные цели в рамках обозначенных направлений: 1) изучение пространственно-временной структуры и спектра излучения от молний и ТАЯ, 2) изучение ТАЯ на больших расстояниях от грозовых областей; 3) изучение глобальной структуры УФ свечения атмосферы с высоким временным разрешением 4) исследование возможной корреляции ТАЯ с геомагнитными явлениями. 5) исследование механизмов возникновения ТАЯ, в том числе и гамма-транзиентов. Важной практической задачей данной НИР является развитие сверхбыстрой орбитальной техники регистрации оптических явлений в атмосфере Земли с широким полем зрения. Это важно для перспективной разработки и созданию новых образцов аппаратуры, в том числе роботизированной и дистанционной, для исследования атмосферы и ионосферы.

Данная НИР выполняется на пересечении ряда приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований Российской Федерации. По направлению исследований 1.5.9.5. «Создание методов, технологий и аппаратуры атмосферных и ионосферных исследований» предполагается Разработка и создание новых образцов аппаратуры, в том числе роботизированной и дистанционной, для исследования атмосферы и ионосферы. В рамках этого направления предполагается получение следующих конкретных результатов: 1) Разработка и изготовление широкоугольного детектора транзиентных атмосферных явлений (ТАЯ) с возможностью регистрации спектра излучения с высоким временным разрешением. 2) Разработка и изготовление спутниковых фотометров высокого временного разрешения и создания системы оптических наблюдений экстремальных транзиентных явлений в атмосфере Земли (СОНЭТ). По направлению исследований 1.5.9.1. «Состав, структура и динамика атмосферы (включая ионосферу и магнитосферу); изучение атмосферных процессов и явлений, в том числе экстремальных» будут получены новые данные о составе и динамических процессах в системе атмосфера-ионосфера-магнитосфера, атмосферного электричества, а также Совершенствованы знания о динамике атмосферы и ее связи с условиями на границах атмосферы, факторами внешних воздействий (космической погоды) и внутренней изменчивости. Эти данные будут получены с при обработке и анализе данных научной аппаратуры, разработанной в ходе данной НИР, а также с привлечением других сведений (данные грозопеленгаторов, детекторов заряженной компоненты на спутниках Земли, оптических наземных камер всего неба и пр.). В рамках этого направления предполагается получение следующих конкретных результатов: 1) База данных ТАЯ. Глобальное распределение ТАЯ. Классификация ТАЯ по пространственно-временной структуре. 2) Выделение класса внегрозовых ТАЯ. Определение механизмов их возникновения. 3) Взаимосвязь частоты регистрации ТАЯ с геомагнитной обстановкой и факторами космической погоды. 4) Сведения о тонкой пространственно-временной структуре ТАЯ различного типа.

Исследования ТАЯ начаты в НИИЯФ МГУ в 2005 году после запуска спутника "Университетский-Татьяна". В ходе первого эксперимента были получены предварительные карты регистрации ТАЯ, информация о фоне УФ свечения атмосферы. Затем эти исследования были продолжены в последующих космических миссиях МГУ, таких как "Университетский-Татьяна-2", "Вернов", "Ломоносов". Усовершенствование аппаратуры (пространственное разрешение, увеличение чувствительности и временного разрешения) позволило получить ряд новых результатов, в частности, энергетический спектр УФ вспышек в атмосфере Земли, подробные карты УФ свечения и УФ ТАЯ. Уже в ходе выполнения данной НИР удалось зарегистрировать внегрозовые УФ вспышки, которые отнесены к отдельному классу ТАЯ. Подготовлена научная аппаратура Mini-EUSO для работы на Международной космической станции, УФ детекторы для малых космических аппаратов класса наноспутников. Коллектив обладает опытом создания фотометрической аппаратуры, проведения космических экспериментов и работает в тесном международном сотрудничестве.