Спутники «Ионосфера-М» № 3 и № 4, принадлежащие России, предоставили данные, которые были использованы специалистами для создания предварительной глобальной карты общего содержания озона в атмосфере Земли. Измерения осуществляются спектрометрами «Озонометр-ТМ», расположенными на орбите, и позволяющими одновременно отслеживать концентрацию озона и диоксида азота.

На созданной карте четко видна одна из ключевых характеристик земной озоносферы: в тропических широтах общее содержание озона ниже, чем в средних и высоких широтах, включая значительную территорию России. Это не свидетельствует о недостаточном образовании озона в тропиках; напротив, именно в стратосфере тропической зоны под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения происходит его активное формирование. После этого атмосферная циркуляция транспортирует озон к более высоким широтам, что приводит к увеличению его концентрации там.

В наблюдениях применяются два прибора «Озонометр-ТМ», установленные на спутниках «Ионосфера-М» № 3 и № 4. Эти аппараты были выведены на орбиту с космодрома Восточный 25 июля 2025 года. На первых двух космических аппаратах данной серии, запущенных ранее, подобные приборы отсутствовали.

«Озонометр-ТМ» является спектрометром, функционирующим в ближнем ультрафиолетовом и части видимого диапазонов — от 300 до 500 нанометров. Прибор направлен на Землю и фиксирует спектр солнечного света, отражённого поверхностью и рассеянного атмосферой. Поскольку озон поглощает определённые длины волн, анализ изменений в зарегистрированном спектре позволяет определить его общее содержание в атмосферном столбе над конкретной областью планеты.

Разрешение спектрального прибора составляет 0,1 нанометра, в то время как его способность различать детали находится в диапазоне от 0,3 до 0,4 нанометра. Таких характеристик достаточно для определения не только содержания озона, но и концентрации диоксида азота NO₂. Этот газ формируется как в результате естественных явлений, так и при сгорании топлива, поэтому его уровень является одним из индикаторов загрязнения атмосферы.

Представленная карта отражает общее содержание озона, а не его концентрацию на определенной высоте. Основная масса озона находится в стратосфере, где он образует слой, поглощающий значительную часть вредного для живых существ ультрафиолетового излучения. Регулярные спутниковые наблюдения позволяют контролировать изменения озонового слоя и оценивать эффективность защиты земной поверхности от ультрафиолета.

Ключевой особенностью новой системы является одновременное проведение измерений с использованием двух аппаратов. «Ионосфера-М» № 3 и № 4 являются частью космического комплекса «Ионозонд», предназначенного для изучения верхней атмосферы, ионосферы, радиационной обстановки и процессов, связанных с космической погодой. Помимо приборов для измерения озона, спутники оснащены устройствами для регистрации заряженных частиц, электрических и магнитных полей, а также других параметров околоземного пространства.

Космический комплекс «Ионозонд» успешно завершил этап летных испытаний. Согласно сведениям, предоставленным Институтом космических исследований Российской академии наук, объем научной информации, получаемой от спутников этого комплекса, составляет около 60 гигабайт в течение суток. Определение общего содержания озона вошло в перечень наблюдений, которые стали возможны благодаря внедрению новой орбитальной аппаратуры.

На текущий момент полученные данные носят предварительный характер. Карта демонстрирует, что установленное на двух спутниках оборудование функционирует на орбите и обеспечивает возможность восстановления крупномасштабного распределения озона над планетой. В дальнейшем планируется накопление более обширных данных наблюдений. Это позволит отслеживать сезонные и долгосрочные изменения озоносферы, а одновременное измерение диоксида азота предоставит дополнительную информацию о состоянии атмосферы Земли.