| Название НИОКТР |
Исследование химии и динамики оксида азота NO как перспективного биомаркера для экзопланет земного типа
|
| Аннотация |
В ходе реализации основного Проекта участниками были получены важные результаты исследований атмосферного биомаркера, молекулы NO: а) разработаны передовые численные модели для исследования поведения NO в атмосферах Земли и экзопланет земного типа; б) определены условия для наблюдения NO на экзопланетах с помощью планируемого к запуску космического телескопа (КТ) Спектр-УФ. Это позволило выполнить основную цель Проекта: сформулировать задачи и дать рекомендации для научной программы КТ Спектр-УФ по поиску биомаркеров.
В ходе работ по Проекту выяснилось, что результаты исследования молекулы NO могут иметь прикладное значение, так как изученные физические процессы влияют на отклик верхней атмосферы Земли и, следовательно, воздействуют на динамику низкоорбитальных спутников, которые пересекают полярные области. В рамках продолжения Проекта мы, используя созданный научный задел, планируем решить следующие задачи, имеющие как фундаментальный, так и сугубо прикладной характер:
1. Исследование кинетических эффектов воздействия космической погоды на атмосферу Земли на высотах работы низкоорбитальных спутников на полярных орбитах. Хорошо известно, что расширение верхней атмосферы Земли в результате ее нагрева при экстремальных солнечных событиях может приводить к торможению низкоорбитальных спутников и снижению их орбиты вплоть до полной потери. Обычно, в качестве механизма нагрева атмосферы в полярных областях рассматривают Джоулев нагрев. Однако, существуют и кинетические эффекты нагрева атмосферы, связанные с высыпанием в нее энергичных электронов. Эти эффекты могут давать сравнимый вклад в нагрев и расширение атмосферы. Еще один эффект торможения низкоорбитальных спутников при высыпании электронов связан с образованием надтепловых атомов кислорода, которые увеличивают коэффициент сопротивления среды на высотах ≥ 500 км. С помощью разработанных в рамках Проекта 2022 кинетических моделей высыпания электронов и образования надтепловых атомов, мы впервые определим, какой вклад кинетические эффекты могут внести в тепловой режим и коэффициент сопротивления верхних слоев полярных областей земной атмосферы, и, следовательно, в изменение орбит низкоорбитальных спутников.
2. Исследование влияния спорадической солнечной активности на образование молекулы NO и соответственно динамику атмосферы на высоких широтах. Молекула NO является эффективным охладителем атмосферы за счет ИК излучения в колебательно-вращательных полосах. Кроме того, NO эффективно образуется в верхней земной атмосфере (пик содержания приходится на 100-120 км) при высыпаниях энергичных электронов (1-10 кэВ) из магнитосферы и воздействии мягкого рентгеновского излучения Солнца. NO может компенсировать воздействие факторов космической погоды на земную атмосферу, которое приводит к ее нагреву и расширению. С помощью разработанной в рамках Проекта 2022 модели теплового и нетеплового образования NO, мы впервые исследуем, как формирование этой молекулы в результате корональных выбросов массы и солнечных вспышек влияет на состояние атмосферы в полярных областях и, соответственно, на динамику низкоорбитальных спутников.
3. Моделирование отклика земной атмосферы и вклада этого отклика в изменение орбит низкоорбитальных спутников, особенно на полярных орбитах, что может быть востребовано в навигационном обеспечении Российской орбитальной служебной станции. В рамках Проекта 2025 предлагается создать предиктивную аэрономическую модель отклика верхней атмосферы, которая позволит прогнозировать изменение орбит низкоорбитальных спутников в условиях спорадической солнечной активности. Эта модель позволит впервые учесть кинетические эффекты нагрева атмосферы и торможения спутников, а также ее охлаждение за счет излучения молекулы NO, образованной в тепловом и нетепловом каналах. Усовершенствованные в рамках Проекта 2025 кинетические и аэрономические модели, несомненно, будут востребованы в наших дальнейших исследованиях возможности обнаружения с КТ Спектр-УФ атмосферных биомаркеров.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
14000.0
|
| Дата начала |
2025-06-10
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
22-12-00364-П
|
| Дата контракта |
2025-06-10
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
628.78.086
|
| Количество просмотров |
16
|
| Руководитель работы |
Бисикало Дмитрий Валерьевич
|
| Руководитель организации |
Сачков Михаил Евгеньевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ АСТРОНОМИИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-08-06 06:26:57 UTC, 2025-08-06 06:26:57 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
нагрев атмосферы; низкоорбитальные спутники; модель отклика земной атмосферы
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
89.23.99 - Прочие системы управления движением; 89.21.33 - Движение искусственных спутников Земли и планет; 89.21.31 - Негравитационные эффекты в движении искусственных небесных тел
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Астрономия (включая астрофизику, космическую науку); Науки о земле – междисциплинарные
|
| Приоритеты научно-технического развития |
е) повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики;
|
| Регистрационные номера |
—
|
