Введение

В Институте прикладной геофизики имени академика Е.К.Фёдорова (ИПГ) был разработан и изготовлен для орбитального мониторинга концентраций ионизированных компонентов атмосферы радиочастотный масс-спектрометр РИМС. Прибор предназначен для контактных измерений ионного состава атмосферы – О⁺, Н⁺, Не⁺, Н₂⁺, N⁺. Данные измерений поступают с КА «Метеор-М» №1 и №2 ежедневно с 1 января 2011 по настоящее время. Прибором РИМС измеряются концентрации тепловых ионов. В настоящей работе проводится анализ ионного состава О⁺, с учетом положения Солнца по отношению к траекториям спутников.

Такие исследования проводились и ранее [1]. В работе анализируются вариации концентраций ионов Н+, Не+ и О+ на высоте 700 км, измеренные на КА «DEMETER» 2004-2008 гг. Для анализа были выбрана данные в диапазоне широт -60°+60° градусов. Орбита делится на полосы по 10°^,по которым проводится усреднение.

Описание космического эксперимента

Спутники «Метеор-М» №1 и №2 включены в «Единую территориально-распределенную информационную систему дистанционного зондирования Земли» (ЕТРИС ДЗЗ). Они были запущены на круговую солнечно-синхронизированную орбиту, на борту спутников установлены масс-спектрометры РИМС. Датчики приборов РИМС ориентированы вдоль траекторий КА «Метеор-М» навстречу ионного потока, при этом измеряется амплитуда тока при пролете тепловых ионов. Измерения проводятся по два раза в день на каждом спутнике, начало измерений около 6 и 18 часов МСК. Длительность каждого сеанса измерений составляет 142 минуты, при этом начальная точка находится в северной вершине траектории на широте около 82°. Во время сеанса измерений спутник совершает один полный оборот. Каждые 10 секунд проводится сканирование амплитуд ионных токов по атомным массам. Сканирование ведется в двух диапазонах – легких ионов (1-4 ат.ед.м.) и тяжелых ионов (4-20 ат.ед.м.). Полное количество измерений составляет примерно 304 за один сеанс. Сканирование ионов различной массы осуществляется на протяжении, приблизительно, 80 км вдоль траектории каждого из спутников (рисунок 1). Траектории спутников проходят против часовой стрелки по основным зонам аномального магнитного поля - Бразильская, Сибирская, моря Уэддела и Северо-Американская аномалии.

Сезонное поведение ионного состава в 2016 году

На рисунке 2 представлены ежемесячные (неусредненные) данные, полученные за один оборот спутника. Для представления выбирались дни с малым и средним значением Ар.