Российские ученые создали революционный зонд для сверхточного измерения ионосферы в космосе

Специалисты из Института прикладной физики Российской академии наук разработали инновационный резонансный зонд, который способен измерять концентрацию ионосферной плазмы и её колебания с рекордной точностью — в масштабе миллисекунд. В отличие от традиционных зондов Ленгмюра, новый прибор обладает значительно повышенной чувствительностью и минимизирует влияние помех, что позволяет получать более надежные и детальные данные о состоянии ионосферы. Принцип работы устройства основан на измерении диэлектрической проницаемости плазмы, напрямую связанной с концентрацией электронов в этом верхнем слое атмосферы.

Этот уникальный зонд интегрировали в компактный космический аппарат формата кубсат под названием "СамСат — Ионосфера", который был разработан специалистами Самарского университета и успешно выведен на орбиту в ноябре 2024 года. Размеры спутника составляют всего 10x10x30 сантиметров, он движется по орбите на высоте около 500 километров. Прибор передаёт данные с частотой каждые две миллисекунды, а в перспективе может работать с микросекундным разрешением, что открывает новые горизонты для исследований динамики ионосферных процессов.

Для проверки работы зонда проводились испытания на специализированных стендах "Крот" и "Ионосфера", которые воссоздают условия плазменной среды, максимально приближенные к реальным ионосферным характеристикам. Предварительные данные подтверждают, что результаты измерений полностью соответствуют традиционным методам контроля ионосферы, при этом новый зонд обеспечивает более высокую точность и оперативность. Такие возможности крайне важны для многих прикладных задач — от обеспечения стабильной радиосвязи и спутниковой навигации до более точного прогнозирования природных катаклизмов, связанных с космической погодой.

Ученые надеются, что дальнейшие тесты и усовершенствования позволят интегрировать этот инновационный прибор в крупномасштабные космические проекты и системы мониторинга Земли. Это станет важным шагом в развитии отечественных технологий для изучения и управления ионосферой, что в свою очередь повысит надежность и качество связи, а также безопасность критически важных инфраструктур.