Physics of auroral phenomena : proceedings of the 36th Annual seminar, Apatity, 26 February – 01 March, 2013 / [ed. board: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2013. - 215 с. : ил., табл.

ВОЗМУЩЕНИЯ В КНЧ СИГНАЛАХ, ВЫЗВАННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА ИОНОСФЕРУ КВ ПЕРЕДАТЧИКА HAARP, И РЕГИСТРИРУЕМЫЕ НА СПУТНИКЕ DEMETER Е.Е. Титова1, А.Г. Демехов2, А.А. М очалов1, А.Б. П ашин1, М.М. Могилевский3, Г.М. Милих4, М. П арро5 1П ГИ К Н Ц РАН, Апатиты, Россия 2НПФ РАН, Н иж ний Новгород, Россия 3И К И РАН, Москва, Россия 4Университет Мэриленда, Колледж-Парк, США 5L P C E /C N R S Орлеан, Франция Аннотация. Представлены результаты измерений характеристик электромагнитных возмущений в КНЧ диапазоне (<1.25кГц) над мощным КВ стендом HAARP, выполненные на спутнике DEMETER для дневных и ночных пролетов. Показано, что возмущения в КНЧ сигналах, вызванные передатчиком HAARP, регистрировались только для дневных событий, в которых воздействие осуществлялось ВЧ волнами О- поляризации при максимальной мощности стенда 3,6 МВт на частотах близких к критической частоте F слоя ионосферы 4,5 - 5,5 МГц. Возмущения в КНЧ сигналах над передатчиком HAARP наблюдались в электрических компонентах в зоне с характерным размером около 150 км. Максимальные амплитуды возмущенных КНЧ сигналов регистрировались в перпендикулярных (по отношению к магнитному полю ) компонентах и превышали уровень естественных КНЧ шумов вне зоны воздействия до 8 раз. В спектрах КНЧ сигналов в зоне нагрева над передатчиком HAARP отсутствовало резкое увеличение интенсивности сигналов в области низких частот < 50 Гц, которое наблюдается в спектрах естественных КНЧ шумов и связано с альфвеновской турбулентностью. Введение Основные экспериментальные результаты по взаимодействию мощного коротковолнового излучения с ионосферной плазмой преимущественно были получены с поверхности Земли с использованием наземных методов диагностики. Эти результаты несут преимущественно информацию о процессах, происходящих в нижней части ионосферы, ниже максимума F-слоя. Вместе с тем значительный интерес представляют характеристики плазменных и волновых возмущений, индуцируемых во внешней ионосфере при нагреве ее F-области мощным радиоизлучением. Поэтому в последнее время возросла роль наблюдений на искусственных спутниках за эффектами воздействия мощных радиоволн на ионосферу. Электромагнитные возмущения в КНЧ/ОНЧ диапазоне, вызванные воздействием на ионосферу среднеширотного КВ передатчика Сура [ Фролов, и др., 2007, 2008; Rapoport, et al., 2007, 2010] и высокоширотного нагревного стенда E1SCAT [Белов и др., 2008] были обнаружены на спутнике DEMETER (высота 700 км). В работе [Piddyachiy, et al., 2011] была предпринята попытка по данным спутника DEMETER выявить КНЧ/ОНЧ электромагнитные возмущения над самым мощным нагревным стендом HAARP. Авторы пришли к выводу, что в области ионосферного провала, где расположен передатчик HAARP, естественные вариации волновых и плазменных параметров столь велики, что не представляется возможными выделить возмущения связанные с работой передатчика. Однако мы считаем, что этот вывод не является окончательным, и ниже приводим примеры возбуждения КНЧ сигналов над передатчиком HAARP, зарегистрированные на спутнике DEMETER. Характеристики КНЧ шумов во внешней ионосфере над мощным КВ стендом HAARP Мы проанализировали 13 пролетов спутника DEMETER в районе стенда HAARP (62.39°N, 145.15°W, L=4.9). Информацию о 9 сеансах работы HAARP с октября 2009 г. по ноябрь 2010 г. мы взяли из статьи [Vartanyan et al., 2012], остальные события взяты из работ [Milikh, 2008, 2011, Kennedy et al., 2008]. Было рассмотрено 7 дневных и 6 ночных пролетов спутника DEMETER. Во всех этих событиях передатчик HAARP работал с максимальной мощностью 3,6 МВт и О-поляризации. Для дневных нагревных сеансов частота ВЧ передатчика была близка к критической частоте F слоя ионосферы 5-7 МГц. Для ночных сеансов частота ВЧ передатчика была заметно ниже и часто вблизи второй гармоники электронной гирочастоты (2,8 МГц). Передатчик HAARP начинал работу за 15-25 минут до рассмотренных пролетов спутника DEMETER. Для измерения КНЧ электрических полей на спутнике DEMETER были использованы данные прибора ICE [Berthelier et al., 2006], измерявшего на частотах < 1.25 кГц три взаимно ортогональные электрические компоненты в КНЧ сигналов Ex, Еу, Ez (ось z вдоль магнитного поля Земли, х у - перпендикулярны магнитному полю). “Physics o f Auroral Phenomena”, Proc. XXXVI Annual Seminar, Apatity, pp. 9 7 -100, 2013 © Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2013 Polar Ы/ш Geophysical Institute 97