Динамическая картина стимулированной мощным радиоизлучением области свечения ионосферы, полученная по результатам совместного анализа снимков ночного неба в линии 630 нм и карт вариаций полного электронного содержания

В работе описана методика проведения совместного анализа снимков ночного неба и карт вариаций полного электронного содержания и представлена динамическая пространственно–временная картина распределения интенсивности вариаций полного электронного содержания в области генерации стимулированного свечения ионосферы в красной линии атомарного кислорода (λ=630 нм) при воздействии мощного радиоизлучения стенда «Сура». Измерения были проведены 29.08.2016, двумерные карты вариаций полного электронного содержания построены по данным сети из тридцати станций глобальных навигационных спутниковых систем, расположенных в радиусе 700 км от стенда. Показано, что область максимальной яркости пятна стимулированного свечения ионосферы пространственно локализована в области минимума интенсивности вариаций полного электронного содержания, в то время как область максимума интенсивности вариаций полного электронного содержания соответствует области минимума яркости пятна стимулированного свечения. Количественные оценки для формирующейся после включения волны накачки стенда «Сура» полости с пониженной электронной концентрацией в области свечения ионосферы варьируются в диапазоне ΔNe/Ne≅4–9 % (здесь Ne — концентрация электронов, ΔNe — её изменение в полости). Предложенная методика проведения эксперимента снимает ограничения, связанные с необходимостью пролёта навигационного спутника непосредственно над главным лепестком диаграммы направленности антенной системы стенда «Сура». Это существенно увеличивает шансы успешного проведения синхронных измерений вариаций полного электронного содержания и стимулированного свечения ионосферы в линии 630 нм.

На английском языке
Dynamic changes of the ionospheric artificial airglow region caused by powerful radio emission based on a joint analysis of night-sky snapshots in the 630 nm line and total electron content variation maps
Kogogin D.A.
Nasyrov I.A.
Shindin A.V.
Grach S.M.
Maksimov D.S.
Zagretdinov R.V.
Dementiev V.O.

We describe a method for joint analysis of the night-sky snapshots and total electron content (TEC) variation maps and present a dynamic spatiotemporal configuration of the TEC variation intensity in the ionospheric airglow region in the red line of atomic oxygen (λ=630 nm) stimulated by high-power radio waves from the SURA facility. The measurements were performed on the 29th of August, 2016. Two-dimensional TEC variationmaps were plotted according to a network of 30 GNSS stations located within a radius of 700 km from the SURA heater. It is shown that the region of the maximum brightness of the artificial ionospheric airglow spot is spatially localized in the region of the minimum intensity of TEC variations, while the region of the maximum intensity of TEC variations corresponds to the region of the minimum brightness of the artificial airglow spot. Quantitative estimates for a cavity with reduced electron density in the artificial airglow region, which forms after the Sura pump wave is switched on, vary in the range ΔNe/Ne≅4 –9%, where Ne is the electron density and ΔNe is its variation in the cavity. The proposed experimental technique removes the limitations associated with the need for a navigation satellite to flyby directly over the main lobe of the Sura antenna pattern, which significantly increases the chances of successful simultaneous measurements of TEC variations and artificial ionospheric airglow in the 630 nm line.