НАУЧНАЯ ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТА НВК (ШАШ2) “Компас-2”
Низкочастотный волновой приемник ШАШ2, разработанный в Венгрии, предназначен для измерения низкочастотных электромагнитных полей в диапазоне от единиц Гц до 20×103 Гц.
Для преобразования полей в электрические сигналы используются электрический датчик LEMI501 и магнитный датчик LEMI106HS. Прибор ШАШ2 изготавливается в Венгрии в Группе по исследованию космоса при Университете Этваша и фирме BL-электроникс (Будапешт). Датчики LEMI501 и LEMI106HS изготавливаются в Львовском Центре института космических исследований Национального космического агентства Украины, Национальной академии наук Украины. Научный координатор эксперимента (ИЗМИРАН, Россия).
Со-экспериментаторы:
Ш. Ференц (Венгрия)
Я. Лихтенбергер (Венгрия)
(Украина)
Технические координаторы:
Л. Боднар (Венгрия)
А. Сухинюк (Украина).
Введение
Предшествующие спутниковые эксперименты показали перспективность исследования квазипостоянных и переменных электрических и магнитных полей (f < 15кHz), наблюдаемых в подготовительную фазу землетрясений. В одной из работ сообщалось о повышении интенсивности волновых излучений в КНЧ-ОНЧ диапазонах в магнитных силовых трубках, опирающихся на эпицентральную область готовящегося землетрясения. При этом зоны регистрации сейсмо-электромагнитных полей в ионосфере не превышают ±10 град. по долготе относительно эпицентра. Так на спутнике "Интеркосмос-Болгария-1300" были зарегистрированы квазипостоянные электрические поля напряженностью до нескольких мВ и магнитные пульсации на частотах ~1Гц в магнитосопряженной области относительно очага землетрясения. Наблюдались также эффекты, предшествующие землетрясению. Для 4-х из них наблюдались пульсации магнитного поля с частотами f > 8Гц в магнитных силовых трубках, соответствующих эпицентральным областям за 1,5-4 часа до начала ЗТ.
Другую группу работ представляют исследования в широкой полосе от единиц Гц до несколько десятков кГц. Такие измерения позволяют получить высокое временное, а в случае наблюдения со спутника и пространственное разрешение. При этом исследуется изменение спектров и временной формы различного вида дискретных сигналов естественного и искусственного происхождения. Так, в одной из работ показано изменение характера спектра свистящих атмосфериков в подготовительную фазу над зоной Иранского землетрясения.
Исследованы амплитудные спектры частично диспергированных свистящих атмосфериков, распространяющихся по короткому пути из волновода Земля – ионосфера до уровня спутника, пролетающего над зонами готовящихся землетрясений (L=1,5-1,9). На большом объеме данных рассмотрены различные геофизические условия, которые позволили разделить в D-слое сейсмические и геомагнитные эффекты. Показано, что в период подготовки землетрясений при Кр < 3 проводимость D-области ионосферы уменьшается, а при геомагнитных возмущениях, наоборот возрастает. Высказано предположение, что сейсмический эффект связан с увеличением проводимости приземной атмосферы в результате выхода радиоактивных газов в период трещинообразования, а геомагнитный - с высыпанием высокоэнергичных частиц из внутреннего радиационного пояса. По характеру спектров, наблюдаемых в различных геофизических условиях видно, что в сейсмически активный период спектр ЧД-атмосфериков расширяется в сторону более высоких частот.
Научные задачи
Исследования в КНЧ-ОНЧ-диапазонах на спутнике “Компас-2” предполагают решение следующих научных задач:
а) Установление связи между сейсмической активностью и ОНЧ-КНЧ-явлениями, в целях прогнозирования землетрясений.
б) Определение знака вектора Умова-Пойтинга на основе двухкомпонентных измерений.
в) Непрерывный мониторинг УНЧ-ОНЧ волновой активности в околоземном космическом пространстве.
г) Наблюдения вариаций границы плазмосферы с использованием характеристик свистов.
Для решения этих задач был разработан прибор ШАШ2, который впервые применялся на спутнике “Активный”. Эксперимент ШАШ планировался для измерений характеристик распространения (направление волновой нормали, поляризация, амплитуда) и тонкой структуры дискретных НЧ-сигналов.
Основные характеристики
Для регистрации магнитной и электрической компонент ОНЧ-излучений применяются, соответственно, датчик LEMI 106HS (Рис.2) и LEMI501 (рис.3), измеряющие частоты в диапазоне от 1 до 20000 Гц.
Рис.2. Магнитный датчик LEMI 106HS.
Рис.3. Электрический датчик LEMI501.
Прибор ШАШ2.
|
диапазон измеряемых частот |
1Гц –20кГц |
|
чувствительность по электрической компоненте |
5×10-7 В/м Гц 1/2 |
|
по магнитной компоненте |
10-2 нТл Гц –1/2 |
|
потребляемая мощность |
£5 Вт |
|
масса прибора (без датчиков) |
£ 900 г |
Рис. 4. Прибор ШАШ2.
