Производство космических аппаратов с электрическими двигателями в последние годы набирает темп во всем мире. Такие двигатели являются экономичными и легкими, что позволяет увеличивать полезную нагрузку аппарата. Однако влияние подобных устройств на околоземное пространство может быть не безобидным. Для оценки изменений, которые происходят в ионосфере вследствие применения электроракетных двигателей, в Московском авиационном институте разработана специальная научная аппаратура с импульсным плазменным инжектором. В 2023 году разработка будет отправлена на Международную космическую станцию для проведения трехлетнего эксперимента на российском сегменте.

Работа над проектом "ИПИ-500" ведется специалистами Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики (НИИ ПМЭ) МАИ в сотрудничестве с АО "Авиационная электроника и коммуникационные системы", АО "Научно-производственное объединение измерительной техники" по заказу ПАО РКК "Энергия" им. С.П. Королева". Исследования изменений в ионосфере будет проводить Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН.

- Сегодня счет автоматических аппаратов, оснащенных электроракетными двигателями, идет в околоземном пространстве на тысячи штук, а через несколько лет их будет гораздо больше - возможно, десятки тысяч, - рассказывает участник проекта, начальник отдела НИИ ПМЭ МАИ Александр Богатый. - Они создают потоки высокоэнергетических заряженных частиц, которые взаимодействуют с ионосферой, также состоящей из заряженных частиц. Поэтому крайне важно исследовать влияние человека на эту область нашего мира.

Комплекс научной аппаратуры "ИПИ-500" будет направлять в ионосферу Земли импульсные потоки плазмы и регистрировать возникающие вследствие этого физические эффекты.

- Исследования ионосферы с помощью импульсных плазменных инжекторов актуальны в плане решения как фундаментальных, так и прикладных задач освоения околоземного космического пространства, кроме того, позволяют оценить последствия техногенной нагрузки на окружающую среду, определить связи ионосферы, магнитосферы и атмосферы, - говорит Александр Богатый.

В результате эксперимента будут определены транспортные свойства ионосферной плазмы. Планируется изучить процесс формирования и оценить время существования искусственных плазменных и токовых образований вдоль силовых линий магнитного поля Земли и рассчитать допустимые техногенные нагрузки на ионосферу. Результаты исследования будут использованы и для коммуникационных целей: при построении систем радиосвязи в диапазоне сверхнизких частот....