Ученые ИСЗФ СО РАН нашли способ повысить точность данных спутников NASA и ESA

Ученые Института солнечно-земной физики СО РАН предложили метод, позволяющий повысить точность измерения ультрафиолетового излучения на спутниках NASA и ESA. Их статья «Калибровка абсолютного ультрафиолетового потока SOHO/SEM с использованием наземных данных о солнечной активности», опубликована в журнале первого квартиля Advances in Space Research – официальном издании комитета по космическим исследованиям при Международном совете по науке.

Ее авторы – заместитель директора ИСЗФ СО РАН, доктор физико-математических наук Юрий Ясюкевич, кандидат физико-математических наук Екатерина Данильчук, кандидат физико-математических наук Лариса Кашапова, научный сотрудник Артем Веснин.

В центре внимания авторов публикации - экстремальное ультрафиолетовое излучение, формирующее ионосферу Земли. Ученые полагаются на данные о нем при моделировании процессов в ионосфере. Получать на поверхности Земли такие данные нельзя из-за поглощения ультрафиолета в атмосфере, поэтому измерительную аппаратуру размещают на спутниках.

— Из-за снижения чувствительности ультрафиолетового монитора на борту спутника данные могут искажаться. Это похоже на ситуацию, когда долго не мыть окно: в комнату будет проникать все меньше света, хотя на улице его столько же, сколько было, - рассказал Юрий Ясюкевич.

Ученые обнаружили значительное снижение абсолютного потока ультрафиолета на спутнике SOHO относительно измерений в других спектральных диапазонах. Однако анализ показал, что эффект скорее инструментальный, чем физический по своей природе:

— Если бы уменьшилось солнечное ионизирующее излучение, то электронов в ионосфере стало бы меньше – ультрафиолет выбивает из нейтральных атомов электроны, и, следовательно, отношение потока к количеству электронов должно сохраняться. А оно менялось, значит, дело в оборудовании, - заключил ученый.

После 1 января 2005 года чувствительность монитора снижалась почти линейно. Поэтому данные приборов спутника следовало откалибровать, чтобы измерения были более точными. Но если на Земле сделать это легко, то на спутнике – весьма затруднительно.

— Мы предложили простой метод калибровки спутниковых данных, - рассказал Юрий Ясюкевич. - Сначала сравнили наземные измерения количества солнечных пятен и радиоизлучения Солнца с данными спутниковых приборов, регистрирующих уровень ультрафиолета, и высчитали коэффициент падения точности спутниковых данных. Затем применили его к орбитальным измерениям. После проверки этого метода на ионосферных измерениях оказалось, что точность откалиброванных спутниковых данных достигла той, что была на момент запуска.

Метод, предложенный иркутскими учеными, позволяет сделать данные, полученные со спутников, более точными, а это означает, что моделирование процессов в ионосфере станет более корректным, а прогноз космической погоды – более точным.

Фото: ESA/NASA SOHO

Справка:

SOHO – Solar and Heliospheric Observatory, спутниковый аппарат, расположенный в точке равновесия между Солнцем и Землей. Совместный проект Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) и Европейского космического агентства (ESA).

SEM – Solar EUV Monitor, прибор, размещенный на спутнике SOHO, для измерения экстремального ультрафиолета.

Ионосфера Земли – ионизированная часть земной атмосферы, образующаяся на высотах 50 –1000 км под действием солнечного ионизирующего излучения ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов.