Исследование стимулированных ионосферных мерцаний и поглощения излучения дискретных космических источников с помощью панорамного ВЧ риометра

Abstract

Рассмотрены эффекты усиления диссипативного поглощения и роста интенсивности мерцаний излучения дискретных космических источников (ДКИ) в полярной ионосфере, модифицированной мощным ВЧ нагревом. Исследования проведены на частоте 38 МГц с использованием 64-лучевого панорамного риометра, расположенного на Аляске в непосредственной близости от нагревного стенда HAARP. Обсуждены результаты двух специальных нагревных кампаний, февраля и октября 2008 г., в ходе которых искусственно возмущенная ионосферная область просвечивалась излучением двух наиболее мощных ДКИ северного неба – Кассиопеи А и Лебедя А. Проанализированы особенности мерцаний ДКИ на естественных и искусственных плазменных неоднородностях френелевых масштабов F-слоя авроральной ионосферы. Определены энергетические спектры мерцаний, позволившие восстановить характерные параметры неоднородностей и поперечные к направлению на источник скорости их движения. Оценены дополнительное поглощение излучения ДКИ и возрастание электронной температуры в D-слое ионосферы, стимулированные работой мощного нагревного стенда.

Розглядаються ефекти посилення дисипативного поглинання та зростання інтенсивності мерехтінь випромінювання дискретних космічних джерел (ДКД) у полярній іоносфері, модифікованій потужним ВЧ нагріванням. Дослідження виконано на частоті 38 МГц з використанням 64-променевого панорамного ріометру, розташованого на Алясці поряд з нагрівним стендом HAARP. Обговорено результати двох спеціальних нагрівних кампаній, лютого та жовтня 2008 р., у перебігу яких штучно збурена іоносферна область просвічувалася випромінюванням двох найпотужніших ДКД північного неба – Кассіопеї А та Лебедя А. Проаналізовано особливості мерехтінь ДКД на природних та штучних плазмових неоднорідностях френелевих масштабів F-шару авроральної іоносфери. Визначено енергетичні спектри таких мерехтінь, що дозволило відновити характерні параметри неоднорідностей та поперечні до напрямку на джерело швидкості їх руху. Оцінено додаткове поглинання випромінювання ДКД та зростання електронної температури у D-шарі іоносфери, стимульовані роботою потужного нагрівного стенду.

The effects of enhanced dissipative absorption and increase of scintillation intensity for discreet cosmic sources (DCS) radiation in the polar ionosphere modified by the powerful HF heating have been considered. The investigations have been performed at 38 MHz with the use of the 64-beam riometer located at Alaska in immediate proximity to the HAARP heater. The results of two special heating campaigns of February and October 2008 when the artificially disturbed ionosphere domain was penetrated by the radiation from the two most powerful in the northern sky DCSs, namely Cassiopeia A and Cygnus A, have been discussed. The characteristic features of DCS scintillations induced by natural and artificial inhomogeneities of a Fresnel size in the F-layer of the polar ionosphere have been analyzed. The power spectra of the scintillations have been determined. They allowed recovering the characteristic parameters of the referred inhomogeneities and their motion velocity transverse to the source direction. The additional absorption of DCS radiation and the electron temperature increase in the D-region due to a powerful heater operation are estimated.