Высыпания энергичных электронов из радиационного пояса Земли, стимулированные модификацией среднеширотной ионосферы мощными короткими радиоволнами

На основе результатов экспериментов, выполненных по программе «Сура»-DEMETER в 2005-2010 годах, проанализированы свойства высыпаний энергичных электронов (с энергиями E ≅ 100 кэВ) из радиационного пояса Земли при модификации F₂-области ионосферы мощными короткими радиоволнами с O-поляризацией в режиме их непрерывного излучения. Высыпания детектировались с использованием аппаратуры французского спутника DEMETER. Определены условия, при которых наблюдались высыпания. Установлено, что область высыпаний вытянута вдоль геомагнитного меридиана на расстояние до 1 300 км; размеры области в поперечном направлении составляют около 400 км. Как показали ионозондовые измерения, такие высыпания приводят к усилению поглощения радиоволн в нижней ионосфере. Предполагается, что механизм стимуляции высыпаний электронов из радиационного пояса Земли определяется взаимодействием энергичных электронов с очень низкочастотными излучениями, которые генерируются при взаимодействии с плазмой немодулированной по амплитуде волны накачки с О-поляризацией вблизи высоты её отражения.

На английском языке

Precipitation of Energetic Electrons from the Earth's Radiation Belt Stimulated by High-Power HF Radio Waves for Modification of the Midlatitude Ionosphere

Frolov V.L.

Akchurin A.D.

Bolotin I.A.

Ryabov A.O.

Berthelier J.J.

Parrot M.

Based on the results of the experiments performed in 2005-2010 within the framework of the Sura - DEMETER mission, we analyze the features of the precipitations of energetic electrons (with energies E≅ 100 keV) from the Earth's radiation belt. The modification of the ionospheric F₂ region was conducted by means of high-power HF O-mode radio waves radiated in the CW regime. The precipitations were detected using the equipment onboard DEMETER, a French microsatellite. The conditions of precipitation appearance were determined, and it was found that the electron precipitation region was stretched along the geomagnetic meridian to a distance of 1300 km; the size of the region in the transverse direction is about 400 km. It was shown by ionosonde measurements that such precipitations lead to increased absorption of radio waves in the lower ionosphere. It is assumed that the mechanism for precipitation of electrons from the Earth's radiation belt is determined by the interaction of energetic electrons with VLF radio waves, which are generated due to the interaction of the amplitude-unmodulated O-mode pump wave with the ionospheric plasma near the wave reflection height.