Четыре российских космических аппарата «Ионосфера-М», разработанные при участии множества отечественных организаций, включая институты РАН, позволяют решать целый ряд задач: отслеживание состояния ионосферы для прогнозирования распространения радиосигналов, исследование Южно-Атлантической магнитной аномалии и определение концентрации озона в атмосфере. Орбитальная группировка, развернутая в период с 2024 по 2025 год, начала функционировать в декабре 2025 года. В этой статье, с комментариями директора Института космических исследований РАН академика Анатолия Алексеевича Петруковича, рассказывается о важности проекта и о тех знаниях, которые он уже предоставляет.
В рамках Федеральной космической программы сформирована группировка спутников «Ионосфера-М», являющаяся проектом госкорпорации «Роскосмос». В его реализации участвовали российские научные учреждения по заказу Росгидромета и Российской академии наук.
«Эти аппараты функционируют на околоземной орбите и созданы для изучения и наблюдения за верхними слоями атмосферы Земли, в частности, за ионосферой. Ионосфера – это слой, оказывающий воздействие на радиосвязь и распространение сигналов систем навигации. Именно в ней формируются полярные сияния, возникающие вследствие воздействия плазмы, достигающей планеты во время всплесков солнечной активности. Группа спутников “Ионосфера-М” осуществляет мониторинг проявлений солнечной активности – как посредством измерения солнечного излучения, так и путем анализа состояния атмосферы Земли, включая полярные сияния и радиосигналы в ионосфере, – по словам корреспондента «Научной России» Анатолий Алексеевич Петрукович. — Эта информация имеет большое значение для Росгидромета, поскольку на ее основе формируется прогноз космической погоды, предназначенный для ведомств, отвечающих за различные технические системы, подверженные влиянию гелиогеофизической обстановки. Она также представляет значительный интерес для РАН и других научных организаций, так как наблюдать верхние слои ионосферы Земли возможно лишь со спутника».
Вывод на орбиту группировки «Ионосфера-М» был признан одним из важнейших космических успехов России и удостоен внимания на Общем собрании РАН в декабре 2025 года.
«Президент РАН подчеркнул, что информация, предоставляемая этим проектом, представляет значительный интерес для государственных структур и научных работников, а также вызывает большой интерес у международных коллег, включая представителей стран БРИКС Геннадий Яковлевич Красников. — До начала реализации данного проекта некоторые виды наблюдений не проводились более 30 лет».
Спутники «Ионосфера-М» используют радиозондирование в качестве основного метода, где ключевую функцию выполняет ионозонд ЛАЭРТ, установленный на борту аппаратов. Группировка «Ионосфера-М» представляет собой первые специализированные спутники для радионаблюдений за ионосферой за последние три десятилетия.
«Наши успехи основаны на выдающейся советской и российской школе радиофизики, включая космическую. По ряду параметров в обозримом будущем не ожидается появления сопоставимых по возможностям спутников в других странах, — отметил А.А. Петрукович на Общем собрании членов РАН.
Ежедневно спутниковая группировка создает 60 Гб данных, что позволяет несколько раз в день получать всестороннее представление о состоянии планеты, включая океанические районы, где отсутствуют наземные наблюдения.
«Наиболее активная область ионосферы находится на высотах около 100–500 км. Тем не менее, длительное пребывание спутников на таких орбитах затруднено, поэтому космические аппараты обычно располагаются выше и исследуют более низкие слои атмосферы с помощью радиоволн. Спутники «Ионосфера-М» вращаются на высоте 800 км, как отметил А.А. Петрукович.
Новая система способна выполнять широкий спектр задач, как в области фундаментальных, так и прикладных исследований: она позволяет отслеживать состояние ионосферы и потоки частиц, исходящих от Солнца, а также определять концентрацию озона в атмосфере сообщается на сайте РАН, исследования на спутниках «Ионосфера-М» — фактически первый за много лет российский эксперимент по мониторингу состояния озонового слоя.
«Сбор этих данных имеет большое значение для разработки новых моделей ионосферы, атмосферы и солнечной активности, а также для исследования динамики ионосферы во время магнитных бурь и полярных сияний. Эти явления оказывают влияние на радиосвязь, прохождение навигационных сигналов, состав атмосферы и другие важные параметры, представляющие интерес как для практического применения, так и для научных исследований, — отметил А.А. Петрукович. — Недавно появились интересные сведения об изменениях в Южно-Атлантической магнитной аномалии — области над Южной Атлантикой, в районе Бразилии, где наблюдается понижение магнитного поля и увеличение космической радиации. Наземные наблюдения коллег показывают, что Бразильская аномалия постепенно смещается в сторону Тихого океана. Это достаточно продолжительный процесс, занимающий десятилетия, однако изменения уже заметны. Захватывающе будет понаблюдать за этим явлением — и подобные исследования в настоящее время проводятся».
Четыре космических аппарата, входящих в состав системы «Ионозонд», имеют практически одинаковый набор приборов, за исключением второй пары (аппаратов №3 и №4), на которых установлены приборы «Озонометр-ТМ» для изучения концентрации озона. Научное оборудование было произведено в различных научных учреждениях и университетах России. В Институте космических исследований РАН – одной из ведущих организаций, участвующих в проекте – все приборы были объединены в единый комплекс и затем переданы изготовителю спутников – Корпорации ВНИИЭМ, которая входит в состав Роскосмоса.
«Анатолий Алексеевич Петрукович завершил свой доклад, отметив начало систематической работы с коллегами по анализу данных, полученных со спутников «Ионосфера-М». Эти данные будут сопоставлены с информацией, поступающей с других космических аппаратов и наземных станций, включая зарубежные. Подобный метод представляется крайне значимым, поскольку накопленный объем знаний о космической среде не позволяет одному, даже самому современному, спутнику обеспечить существенный прорыв в исследованиях. Особое внимание будет уделено комплексным исследованиям в сотрудничестве с наземными станциями, расположенными на территории России от Калининграда до Камчатки, что обеспечивает охват различных широт и часовых поясов. Ожидается, что в скором времени будут получены весьма перспективные результаты».
Материал создан при содействии Российской академии наук
Фотография в превью: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
Изображения, использованные в тексте, взяты из архива «Научной России» (Ольга Мерзлякова) и представляют собой скриншот прямой трансляции Общего собрания членов РАН в социальной сети «ВКонтакте».