авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

Российская академия наук

Польская академия наук

Rosyjska Akademia Nauk

Polska Akademia Nauk

НАУЧНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО

МЕЖДУ

РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИЕЙ НАУК

И ПОЛЬСКОЙ АКАДЕМИЕЙ НАУК

В ОБЛАСТИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ

КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

WSPPRACA NAUKOWA

MIDZY ROSYJSK AKADEMI NAUK

A POLSK AKADEMI NAUK

W DZIEDZINIE PODSTAWOWYCH

BADA KOSMICZNYCH

РЕЗУЛЬТАТЫ СОВМЕСТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

WYNIKI WSPLNYCH BADA МОСКВА 2011 В рамках Соглашения о научном сотрудничестве между Российской академией наук (РАН) и Польской академией наук (ПАН) в области фундаментальных космических исследований (ФКИ) в 2005 году был утвержден перечень совместных российско-польских космических проектов.

В данном издании приведены результаты исследований, полученные за период 2006–2009 годы Составитель: Романцова Т. В.

Редактор: Корниленко В. С.

Компьютерная верстка: Комарова Н. Ю.

Дизайн обложки: Давыдов В. М., Захаров А. Н.

Издание подготовлено Институтом космических исследований Российской академии наук, © Учреждение Российской академии наук Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН), СОДЕРЖАНИЕ ZAWARTO ПРЕДИСЛОВИЕ Л. Зеленый, М. Банашкевич WSTP L. Zelenyi, M. Banaszkiewicz......................................................... 1 РЕНТГЕНОВСКAЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ СОЛНЦА (РЕСИК/КОРОНАС-Ф) В. Кузнецов, Я. Сильвестер SPEKTROSKOPIA RENTGENOWSKA SOCA (RESIK/KORONAS-F) V. Kuznetsov, J. Sylwester..................................................... 2 СПЕКТРОСКОПИЯ ДАЛЬНЕГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО И РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА С. Кузин, Я. Сильвестер SPEKTROSKOPIA Z ZAKRESU DALEKIEGO ULTRAFIOLETU I RENTGENOWSKIEGO PROMIENIOWANIA SOCA S. Kuzin, J. Sylwester......................................................

... 3 СФИНКС С. Кузин, Я. Сильвестер SPHINX S. Kuzin, J. Sylwester......................................................... 4 НЕЙТРАЛ В. Измоденов, М. Бзовски NEUTRA V. Izmodenov, M. Bzowski.................................................... 5 ИЗЛУЧЕНИЕ М. Могилевский, Я. Ханаш PROMIENIOWANIE М. Mogilewsky, J. Hanasz..................................................... 6 СТРУКТУРА С. Савин, Я. Бленцки STRUKTURA S. Savin, J. Bcki............................................................. 7 ИОНОСФЕРА: МОДЕЛИРОВАНИЕ ИОНОСФЕРНОЙ ПОГОДЫ ДЛЯ РАДИОСВЯЗИ Т. Гуляева, И. Станиславска JONOSFERA: MODELOWANIE POGODY JONOSFERYCZNEJ DLA CZNOCI RADIOWEJ Т. Gulyaeva, I. Stanisawska................................................... 8 И. Шагимуратов,НАВИГАЦИИ ЗЕМЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМ ДИАГНОСТИКА ИОНОСФЕРЫ ГЛОБАЛЬНОЙ А. Кранковский DIAGNOSTYKA JONOSFERY PRZY UYCIU OBSERWACJI GNSS I. Shagimuratov, A. Krankowski............................................... 9 ИНЖЕКЦИЯ З. Клос Ю. Михайлов, INIEKCJA Y. Mikhailov, Z. Kos.......................................................... 10 ПВО — ПЛАЗМЕННО-ВОЛНОВАЯ ОБСТАНОВКА С. Климов, Х. Ротхель PWO — RODOWISKO PLAZMOWO-FALOWE S. Klimow, H. Rothkaehl...................................................... 11 ФОБОС Ю. Григорчук О. Козлов, FOBОS O. Kozlov, J. Grygorczuk...................................................... 12 ТУРБУЛЕНТНОСТЬ А. Волокитин, Б. Атаманюк TURBULENCJA А. Volokitin, B. Atamaniuk.................................................... 13 ПЫЛЕВАЯБ. Атаманюк ПЛАЗМА С. Попель, PLAZMA PYOWA S. Popel, B. Atamaniuk....................................................... ОСНОВНЫЕ ИСПОЛНИТЕЛИ GWNI AUTORZY................................................. ПРЕДИСЛОВИЕ WSTP Исследования космоса в рамках со­ Badania kosmosu bdce obszarem wsp­ трудничества Российской и Польской pracy Polskiej i Rosyjskiej Akademii Nauk академий наук имеют долгую и слав­ maj dug i wspania histori. Pierwsza ную историю. Первая польская аппа­ polska aparatura dziaajca bezpored­ ратура, работавшая непосредственно в nio na pokadzie aparatu kosmicznego составе космического аппарата, была bya zastosowana w sputniku „Interkos­ установлена спутнике «Интеркосмос­ mos­Kopernik­500”, wyniesionym w ko­ Коперник­500», запущенном 19 апреля smos 19 kwietnia 1973 roku. By to radio­ 1973 года. Это был радиоспектрограф, с spektrograf, dziki ktremu mona byo помощью которого наблюдалось спо­ zaobserwowa sporadyczne promieniowa­ радическое радиоизлучение Солнца. nie radiowe Soca.

Еще до запуска первых спутников Do momentu wystrzelenia pierwszych серии «Интеркосмос» польские ученые sputnikw „Interkosmos” polscy naukow­ принимали активное участие в экспе­ cy brali aktywny udzia w eksperymentach риментах на высотных, «солнечных» по na wysokociowych rakietach „Wertikal” назначению, ракетах «Вертикаль». przeznaczonych do bada Soca.

Одной из заметных вех в программе Jednym ze znaczcych wydarze w cza­ совместных работ в космосе стал по­ sie wsplnych dziaa w kosmosie by lot лет польского космонавта Мирослава polskiego kosmonauty Mirosawa Herma­ Гермашевского на орбитальной стан­ szewskiego na stacji orbitalnej „Salut­6”.

ции «Салют­6». Им была выполнена Przygotowano seri technologicznych eks­ серия технологических экспериментов, perymentw oraz badano zachowanie ma­ а также изучалось поведение вещества terii w warunkach lotu kosmicznego, prze­ в условиях космического полета, про­ prowadzano rwnie badania medyczne.

водились медицинские исследования. Oprcz misji „Salut­6” polscy specjalici Помимо работ на станции «Салют­6» wzili udzia w przygotowaniach i pro­ польские специалисты принимали уча­ wadzeniu bada na biosputnikach „Kos­Kos­ стие в подготовке и проведении иссле­ moc­782, ­936 i ­1192”.

дований на биоспутниках «Космос­782, ­936 и ­1192».

Сотрудничество в «дальнем» космосе Wsppraca w „dalekim” kosmosie za­ началось с совместного волнового экс­ cza si od wsplnego eksperymentu na перимента на спутнике «Прогноз­8». sputniku „Prognoz­8”. Nastpnie praco­ Затем последовала серия эксперимен­ wano nad seri eksperymentw na sput­ тов на аппарате «Прогноз­10», межпла­ niku „Prognoz­10”, midzyplanetarnych нетных станциях «Вега» и «Фобос». stacjach „Wega” i „Fobos”.

Российско­польское сотрудничество Polsko­rosyjska wsppraca w kosmo­ в космосе не прекращалось и в труд­ sie nie zakoczya si nawet w trudnych ные для российской науки — 1990­е и dla rosyjskiej nauki latach 1990’ i 2000’.

первые 2000­е годы. Конечно, россий­ Oczywicie rosyjski program bada nauko­ ская программа научных исследований wych w kosmosie w tych latach okaza si в космосе в эти годы оказалась сильно „uszczuplony” w porwnaniu z czasami «съежившейся» по сравнению с совет­ sowieckimi, jednak i wtedy, mimo niewie­ скими временами, но примечательно, lu realizowanych projektw (INTERBOL, что в тех немногих реализованных тогда KORONAS­I, KORONAS­F, KORO­ проектах (ИНТЕРБОЛ, КОРОНАС­И, NAS­Foton) polsko­rosyjski skadnik by Предисловие КОРОНАС­Ф, КОРОНАС­Фотон) obecny zawsze i w wikszoci przypadkw российско­польская компонента при­ by jednym z ich kluczowych elementw.

сутствовала всегда и в большинстве случаев была одним из ключевых эле­ ментов.

Хочется вспомнить самыми добры­ Pragniemy wspomnie w samych super­ ми словами и безвременно ушедшего от latywach i ciepych sowach, o doktorze нас доктора Юзефа Юхневича, все эти Jzefie Juchniewiczu, ktry przedwczenie годы (и советские, и российские) на­ od nas odszed i ktry w latach (i sowiec­ ходившегося в «эпицентре» наших со­ kich i rosyjskich) dziaa w „epicentrum” вместных проектов. wsplnych projektw.

В проекте ИНТЕРБОЛ польские W projekcie INTERBOL polscy uczeni ученые участвовали в волновом ком­ brali udzia w kompleksie falowym ASPI плексе АСПИ на «Хвостовом зонде» и na sondzie „ogonowej” i w badaniach ki­ в исследованиях километрового радио­ lometrowego promieniowania radiowego излучения Земли с помощью прибо­ Ziemi przy pomocy przyrzdu POLRAD.

ра ПОЛЬРАД. Их результаты и сейчас Rezultaty bada s nadal opracowywane w продолжают изучаться в рамках рос­ ramach wsppracy rosyjsko­polskiej grupy сийско­польской рабочей группы по roboczej zajmujcej si fizyk kosmiczn.

космической физике.

Знаковыми для российско­польского Lata od 2000’ byy istotne dla wsppra­ сотрудничества стали 2000­е годы. В двух cy polsko­rosyjskiej. Dwie zasadnicze ro­ основных российских научных мисси­ syjskie misje naukowe tego dziesiciolecia ях этого десятилетия — КОРОНАС­Ф KORONAS­F i KORONAS­Foton day и КОРОНАС­ФОТОН — проводились podstaw do unikalnych rosyjsko­polskich уникальные российско­польские экс­ eksperymentw polegajcych na obser­ перименты по наблюдению спектров wacji pasm promieniowania rentgenow­ рентгеновского излучения Солнца. skiego Soca. W projekcie KORONAS­F В проекте КОРОНАС­Ф приборами przy pomocy przyrzdw DIAGENESS ДИАГЕНЕСС и РЕСИК изучены атом­ i RESIK badane byy procesy atomowe w ные процессы в солнечных вспышках rozbyskach sonecznych oraz wykonano и выполнена спектроскопическая диа­ spektroskopow diagnostyk rozbyskw гностика вспышечной плазмы: впервые plazmy: po raz pierwszy wykonano pomia­ измерены и изучены полнопрофильные ry i zbadano peno­profilowe linie wid­ спектральные линии от самых мощных mowe w najpotniejszych rozbyskach, вспышек, обнаружены новые спек­ wykryto nowe linie spektralne w widmie тральные линии в солнечном спектре sonecznym oraz zbadano zaleno widm и исследована зависимость спектров jonw plazmy sonecznej od temperatury, ионов солнечной плазмы от темпера­ odpowiadajce rnym poziomom aktyw­ туры, отвечающей разным уровням noci sonecznej, okrelono bezwzgldn солнечной активности, определено аб­ zawarto niektrych pierwiastkw che­ солютное содержание ряда химических micznych w koronie Soca.

элементов в короне Солнца.

Многие результаты, полученные в Wiele wynikw otrzymanych w rezul­ ходе этих исследований, изложены (по tacie niniejszych bada przedstawiono (z необходимости кратко) в представлен­ koniecznoci w skrcie) w prezentowanej ном буклете. ksice.

По данным совместно разработан­ Na podstawie wsplnych danych z ra­ ных радиоспектрометров на спутниках diospektrometrw na sputnikach APEKS АПЭКС («Интеркосмос­24 и ­25») и („Interkosmos­24” i „Interkosmos­25”) i Предисловие «Коронас­И» изучены морфологиче­ „Koronas­I” zbadano morfologiczne wa­ ские особенности радиочастотных шу­ ciwoci szumw czstotliwoci radiowych мов во внешней ионоосфере, выявлены w zewntrznej jonosferze, wykryto waci­ особенности глобального распреде­ woci globalnego rozkadu obserwowanych ления наблюдаемых спектров широ­ widm promieniowania szerokopasmowego, кополосных излучений, обнаружены znaleziono wasnoci widm zwizane z особенности в спектрах, связанные с rnymi efektami plazmowymi.

различными плазменными эффектами.

Успех российско­польского сотруд­ Sukces polsko­rosyjskiej wsppracy w ничества в фундаментальных космиче­ podstawowych badaniach kosmicznych ских исследованиях отмечен и премия­ wyrniono, rwnie nagrodami rzdowy­ ми, и правительственными наградами: mi: nagroda rzdowa Federacji Rosyjskiej премия правительства Российской Фе­ za pomyln naukow realizacj projektu дерации за успешную научную реали­ KORONAS­F (2009), prestiowa nagro­ зацию проекта КОРОНАС­Ф (2009);

da PAN i RAN za najlepsz prac nauko­ престижная совместная премия РАН и w (2011 r.) wykonan w ramach rosyj­ ПАН за лучшую научную работу (2011), sko­polskiej wsppracy;

rzdowe nagrody выполненную в ходе российско­поль­ dla dyrektorw CBK PAN oraz IKI RAN ского сотрудничества;

правительствен­ wrczone odpowiednio przez prezydentw ные награды директоров ЦБК ПАН и Polski i Rosji.

ИКИ РАН, врученные соответственно президентами России и Польши. Istotne jest to, e ch wspdziaa­ Важно, что импульс взаимодействия, nia przyjta w ubiegych latach nie tylko набранный в предыдущие годы, не nie osaba, ale wzmocnia si w nadcho­ только не ослаб, но и усилился в насту­ dzcym dziesicioleciu. Dobiegaj koca пившем десятилетии. Завершаются по­ ostatnie przygotowania do wystrzelenia следние приготовления к запуску меж­ midzyplanetarnej stacji „Fobos­Grunt”, планетной станции «Фобос­Грунт», на na pokadzie ktrej bd przeprowadzone борту которой будут выполнены два dwa rosyjsko­polskie eksperymenty: TER­ российско­польских эксперимента: MOFOB i CHOMIK.

ТЕРМОФОБ и CHOMIK.

Особенно интересна история экспе­ Szczeglnie interesujca jest historia римента CHOMIK, наглядно доказы­ eksperymentu „Chomik”, bezporednio вающая, что двустороннее российско­ dowodzca, e obustronna wsppraca польское сотрудничество идет также на rosyjsko­polska zmierza take do wsp­ пользу взаимодействию наших стран с dziaania naszych krajw z europejskimi i Европейским и другими космически­ innymi agencjami kosmicznymi. Unikalne ми агентствами. Уникальное польское polskie urzdzenie suce do pobierania устройство для забора и размельчения i rozdrabniania gruntu pierwotnie miao грунта, первоначально разрабатывав­ suy do analizy substancji w komecie шееся для использования при анализе Czuriumowa­Gierasimienko (projekt RO­ вещества кометы Чурюмова – Гераси­ SETTA), znaleziono jednak jego zasto­ менко (проект РОЗЕТТА ЕКА) недавно sowanie w rosyjskim projekcie FOBOS­ нашло свое место и в российском про­ GRUNT, aby zapewni zrnicowanie екте ФОБОС­ГРУНТ, для обеспечения metod pobierania prbek gruntu za pomo­ диверсификации методов забора грунта c jednego z penetratorw.

одним из пенетраторов.

Задача эксперимента ТЕРМО­ Zadaniem eksperymentu TERMO­ ФОБ — выяснение термофизических FOB jest ustalenie termofizycznych wa­ свойств грунта марсианского спутника. snoci gruntu marsjaskiego sputnika.

Предисловие Продолжением этого направления со­ Kontynuacj tego kierunku wsppracy трудничества может стать и участие moe by udzia polskich naukowcw w польских ученых в российской про­ rosyjskim programie bada i eksploracji грамме исследования и освоения Луны. Ksiyca.

Проект РЕЗОНАНС (четыре спут­ Projekt RESONANCE (4 sputniki na ника на магнитосинхронных орбитах) magneto­synchronicznych orbitach) prak­ фактически продолжит линию много­ tycznie przeduy seri wielosputnikowych спутниковых исследований около­ okooziemskich, bada kosmosu rozpo­ земного космоса, начатого в наших cztych w naszych krajach wielosputniko­ странах многоспутниковым комплек­ wym kompleksem INTERBOL. Plano­ сом ИНТЕРБОЛ. На этот раз будет wane s wsplne badania w wewntrznej изучаться внутренняя магнитосфера, magnetosferze, ktra nazywana jest „kuch­ которую иногда называют «кухней кос­ ni pogody kosmicznej”, zachodzi tam in­ мической погоды», где происходит ин­ tensywne wspdziaanie zimnego i gor­ тенсивное взаимодействие холодной и cego skadnika magnetosferycznej plazmy, горячей компонент магнитосферной wzbudzenie szerokiego spektrum drga плазмы, возбуждение широкого спек­ elektromagnetycznych i elektrostatycznych тра электромагнитных и электростати­ oraz generacja prdw mogcych wywo­ ческих колебаний и генерация токов, ywa burze magnetyczne. W projekcie создающих магнитные бури. В проекте REZONANS polscy naukowcy dziaaj w РЕЗОНАНС польские ученые прини­ konsorcjum czcym kilka dugofalowych мают участие в волновом консорциу­ eksperymentw, przygotowuj ekspery­ ме, объединяющем несколько волно­ ment WYSOKOCZSTOTLIWOCIO­ вых экспериментов, — подготавливают WY ANALIZATOR FALOWY (HFA). Ten эксперимент ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ eksperyment to poczenie tradycyjnego ВОЛНОВОЙ АНАЛИЗАТОР (HFA). podejcia testowanego na poprzednich Этот эксперимент сочетает как тради­ statkach kosmicznych i nowych elemen­ ционные подходы, апробированные на tw. Podstawowym zadaniem ekspery­ предыдущих космических аппаратах, mentu HFA jest zbadanie cyklotronowej так и новые элементы. Основное на­ maserowej niestabilnoci w obszarze zorzy правление исследований эксперимента polarnej magnetosfery Ziemi. Charakte­ HFA — изучение циклотронной ма­ rystyczn manifestacj tej niestabilnoci зерной неустойчивости в авроральной jest zorzowe kilometrowe promieniowanie области магнитосферы Земли. Ярким radiowe (AKR) — najbardziej intensywne проявлением этой неустойчивости promieniowanie magnetosfery, charakte­ является авроральное километровое rystyczne dla wszystkich planet z polem радиоизлучение (АКР) — наиболее magnetycznym. Rozpoczte na sputniku интенсивное излучение магнитосфе­ „Zorza polarna” wsplne badania AKR ры, характерное для всех планет с маг­ bd kontynuowane przy uyciu bardziej нитным полем. Начатые на спутнике zaawansowanego przyrzdu o wyszej roz­ «Авроральный зонд» совместные ис­ dzielczoci czasowej i czstotliwociowej.

следования АКР будут продолжены с использованием более совершенного прибора с высоким временным и ча­ стотным разрешением.

Новым элементом эксперимента Nowym elementem eksperymentu HFA HFA является совместная работа с при­ jest wsplna praca z przyrzdem RIK su­ бором РИК для высокоточного изме­ cym do precyzyjnego pomiaru gstoci рения плотности плазмы радиофизи­ plazmy metodami radiofizycznymi. Takie ческими методами. Такие измерения pomiary s szczeglnie wane dla obsza­ Предисловие особенно важны для авроральной об­ rw zorzy polarnej, gdzie plazma jest nie­ ласти, где плазма сильно неоднородна jednorodna i niestacjonarna, a tradycyjne и не стационарна, а традиционные ме­ metody pomiarowe ze wzgldu na nisk тоды ее измерения не применимы из­ koncentracj nie mog by stosowane. Po­ за низкой концентрации. Измерения miary pl elektromagnetycznych w szero­ электромагнитных полей в широком kim pamie czstotliwoci razem z dokad­ диапазоне частот вместе с точными из­ nymi pomiarami gstoci plazmy z wysok мерениями плотности плазмы с высо­ rozdzielczoci czasow pozwol otrzyma ким временным разрешением позволит jakociowo nowe wyniki w dziedzinie fizyki получить качественно новые результа­ magnetosfery, ktre bd miay zastoso­ ты в области физики магнитосферы, wanie rwnie w innych obszarach fizyki которые будут применимы и к другим plazmy.

областям физики плазмы.

Российско­польское сотрудничество Rosyjsko­polska wsppraca nie ko­ не осталось в стороне и от исследова­ czy si na aspekcie bada dotyczcych ний на борту Международной космиче­ Midzynarodowej stacji kosmicznej. Na­ ской станции. В настоящее время уче­ ukowcy IKI RAN i CBK PAN s obecnie ные ИКИ РАН и ЦБК ПАН завершают w fazie kocowej prac nad kompleksem испытания комплекса научной аппара­ aparatury naukowej przeznaczonej do za­ туры для выполнения на Российском stosowanie na Rosyjskim segmencie stacji сегменте станции эксперимента ПЛАЗ­ eksperymentu PLAZMOWO­FALOWE МЕННО­ВОЛНОВАЯ ОБСТАНОВКА UWARUNKOWANIA WOK MKS ВОКРУГ МКС (ОБСТАНОВКА, 1­й (OBSTANOVKA, 1 etap), ktrej jednym z этап), одна из целей которого — дли­ celw s dugotrwae badania plazmowo­ тельные исследования плазменно­вол­ ­falowych procesw w jonosferze ziemskiej новых процессов в земной ионосфере, tworzonych zarwno przez wewntrzne создаваемых как внешними ионосфер­ prdy jonosferyczne, jak i procesy zacho­ ными токами, так и процессами, про­ dzce na pokadzie samej stacji.

исходящими на борту самой станции.

Рабочая группа по российско­поль­ Grupa robocza w ramach wsppracy скому сотрудничеству в фундамен­ polsko­rosyjskiej w zakresie podstawowych тальных космических исследованиях bada kosmicznych zostaa formalnie формально создана в 2005 году поста­ utworzona w 2005 roku postanowieniem новлением РАН и ПАН (хотя, как ска­ PAN i RAN (mimo, e jak wspomniano зано выше, наше реальное сотрудниче­ wyej, nasza realna wsppraca nie ustawa­ ство фактически и не прекращалось все a w cigu wszystkich ubiegych lat).

эти годы).

В представленном буклете собраны W prezentowanej ksice zostay zebra­ результаты совместных научных проек­ ne wyniki wszystkich wsplnych projektw.

тов. Это фактически второе поколение To jest praktycznie drugie pokolenie wspl­ совместных проектов в фундаменталь­ nych projektw w zakresie fundamental­ ных космических исследованиях, вы­ nych bada kosmicznych podejmowanych полненных в рамках совместной рабо­ w ramach wsplnej grupy roboczej.

чей группы.

В буклет вошли работы, посвящен­ W folderze znalazy si publikacje po­ ные исследованиям Солнца в рентге­ wicone badaniom Soca w rentgenow­ новском и ультрафиолетовом диапа­ skich i ultrafioletowych pasmach widma, w зонах спектра, в которых обсуждаются ktrych opracowane s wyniki otrzymane результаты, полученные в эксперимен­ dziki eksperymentom na sputnikach serii тах на спутниках серии «Коронас». „Koronas”.

Предисловие Несколько материалов посвяще­ Kilka publikacji powicono zadaniom но научным задачам и методической naukowym i metodycznym przygotowa­ подготовке новых совместных экспе­ niom do nowych wsplnych eksperymen­ риментов в будущих миссиях: РЕЗО­ tw w przyszych misjach: REZONANS, НАНС, ФОБОС и комплексе ОБСТА­ FOBOS i kompleksowi OBSTANOVKA na НОВКА на борту МКС — материалы pokadzie MKS;

publikacje bazuj na na­ базируются на научных данных, полу­ ukowych danych uzyskanych w trakcie re­ ченных в ходе реализации проектов alizacji projektw APEKS i KORONAS­I.

АПЭКС и КОРОНАС­И.

Многочисленные спутники гло­ Liczne sputniki globalnych systemw бальных навигационных систем (GPS nawigacyjnych (GPS i GLONASS) przed­ и ГЛОНАСС) предоставляют (как по­ stawiaj (jako uboczny rezultat) bardzo бочный результат) очень интересные interesujce moliwoci dla globalnego возможности для глобального мони­ monitoringu jonosfery Ziemi. Rezultaty торинга ионосферы Земли. Результаты bada rosyjskich i polskich specjalistw w исследований российских и польских tej stosunkowo modej dziedzinie mona специалистов в этой довольно молодой rwnie znale w niniejszym folderze.

области также можно найти в данном буклете.

И наконец, традиционно сильное Na koniec, tradycyjnie silna wsppra­ сотрудничество в области теории (тур­ ca w obszarze teorii (turbulencja i spjne булентность и когерентные структуры в struktury w gorcej plazmie kosmicznej, горячей космической плазме, пылевая plazma pyowa, wieloskadnikowa hydro­ плазма, многокомпонентная гидроди­ dynamika oddziaywania sonecznej i mi­ намика взаимодействия солнечной и dzygwiezdnych plazm) — „najgortsze” межзвездной плазмы) — самые «горя­ tematy fizyki kosmicznej nie mogy zna­ чие» темы космической физики не мог­ le si poza zainteresowaniem rosyjskich i ли остаться без внимания российских polskich uczonych. Wsplne wyniki takich и польских ученых. Совместные ре­ projektw otrzymane w ostatnich latach зультаты таких проектов, полученные rwnie mona znale w prezentowanym в последние годы, также можно найти folderze.

в предложенном вниманию читателя буклете.

Нам кажется, что потенциал рос­ Naszym zdaniem, potencja polsko­ сийско­польского сотрудничества в rosyjskiej wsppracy w dziedzinie bada фундаментальных космических иссле­ kosmicznych nie osign jeszcze nasyce­ дованиях еще не достиг своего насыще­ nia. Pragniemy podzikowa Prezydium ния. Хочется поблагодарить Совет по PAN, Radzie ds. Przestrzeni Kosmicznej космосу РАН (и лично А. В. Алферова), RAN (szczeglnie A. V. Alfierowowi), oraz Президиум ПАН и всех тех, кто помог wszystkim tym, ktrzy pomogli zachowa i сохранению и развитию наших как на­ rozwija nasze zarwno naukowe, jak i tak­ учных, так и просто товарищеских от­ e towarzyskie, stosunki.

ношений.

Л. ЗЕЛЕНЫЙ L. ZELENYI М. БАНАШКЕВИЧ M. BANASZKIEWICZ 1 РЕНТГЕНОВСКAЯ SPEKTROSKOPIA СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ RENTGENOWSKA СОЛНЦА SOCA (РЕСИК/КОРОНАС-Ф) (RESIK/KORONAS-F) Руководитель проекта Kierownik projektu с российской стороны: ze strony Rosji:

В. КУЗНЕЦОВ V. KUZNETSOV Руководитель проекта Kierownik projektu с польской стороны: ze strony Polski:

Я. СИЛЬВЕСТЕР J. SYLWESTER Приведены основные результаты изме­ Przedstawiono gwne zadania badawcze dla рения рентгеновских спектров солнеч­ spektrometru rentgenowskiego RESIK doko­ ной короны, полученные спектрометром nujcego obserwacji korony Soca z poka­ РЕСИК на борту спутника «Коронас­Ф». du satelity „Koronas­F” oraz wyniki analizy Измеренные спектры перекрывают диа­ ponad 3000 widm rozbyskowych uzyskanych пазон длин волн от 3,3 до 6,1, в котором za pomoc tego przyrzdu. Widma obejmo­ сосредоточено много эмиссионных линий way przedzia d. fal 3.3…6.1, ktry zawie­ элементов K, Ar, S, Si и Cl, относительные и ra szereg wanych dla diagnostyki plazmy linii абсолютные интенсивности которых несут nastpujcych pierwiastkw: K, Ar, S, Si oraz информацию о физических параметрах ко­ Cl. W wyniku analizy widm wyznaczono abso­ рональной плазмы. Выполнен анализ более lutne obfitoci pierwiastkw K, Ar, S, Si dla чем 3000 спектров солнечных вспышек. Для rozbyskw oraz ich zmiany z czasem. Zwery­ двадцати вспышечных событий определе­ fikowano rwnie obserwacyjnie realno teore­ ны абсолютные содержания K, Ar, S и Si, а tycznych wylicze poziomu kontinuum uzyska­ также их временные вариации. По данным nych metodami fizyki atomowej. Na podstawie имеющихся измерений подтверждены тео­ analizy strumieni w kilkunastu przedziaach ретические расчеты излучения континуума. widmowych wyznaczono rozkady plazmy z Для различных фаз развития вспышечного temperatur (tzw. rozkady rniczkowej miary события определен температурный состав emisji DEM) dla indywidualnych zjawisk w po­ плазмы (так называемая дифференциаль­ szczeglnych fazach ich rozwoju.

ная мера эмиссии DME).

Badania w tej dziedzinie fizyki Soca Исследования в этой области сол­ prowadzone byy w Centrum Bada Ko­ нечной физики проводились Центром smicznych PAN wsplnie z IZMIRAN, космический исследований ПАН со­ przy wykorzystaniu widm uzyskanych w za­ вместно с ИЗМИРАН с использовани­ kresie rentgenowskiego promieniowania za ем спектров, полученных в рентгенов­ pomoc przyrzdu RESIK, funkcjonuj­ ском диапазоне прибором РЕСИК на cego na pokadzie satelity „Koronas­F” w спутнике «Коронас­Ф в период 2001– latach 2001–2003.

2003 годы.

Przyrzd RESIK jest niekolimowanym Прибор РЕСИК является брэггов­ rentgenowskim spektrometrem krystalicz­ ским кристаллическим спектрометром, nym, w ktrego polu widzenia znajduje si с полем зрения, охватывающим все cae Soce. Spektrometr posiada wygi­ Солнце. Так как кристаллы имеют изо­ te krysztay, dziaajce jak siatki dyfrak­ гнутую форму, рентгеновские спектры cyjne, umoliwiajce obserwacje widm горячей плазмы короны, активных об­ gorcej plazmy rozbyskw i Obszarw ластей и вспышек регистрировались aktywnych na Socu. Czas aktywnych одновременно во всех длинах волн. Ак­ obserwacji obejmowa okres od poowy тивное время наблюдений продолжа­ sierpnia 2001 do poowy maja 2003. Wid­ лось со второй половины августа ma zarejestrowane za pomoc przyrzdu до половины мая 2003 года. Спектры ре­ RESIK obejmoway przedzia dugo­ гистрировались в четырех каналах, пе­ ci fal 3,3 …6,1, widoczny w czterech рекрывая область длин волн 3,3…6,1.

1 Рентгеновскaя спектрофотометрия Солнца (РЕСИК/КОРОНАС-Ф) Spektroskopia rentgenowska soca (RESIK/KORONAS-F) Детальное описание принципа работы niezalenych kanaach. System pracy przy­ и конструкции прибора приведены в rzdu, szczegowy opis jego konstrukcji работе [Sylwester et al., 2005]. oraz kalibracji opisane s w pracy [Sylwe ster et al., 2005].

Основные научные задачи, решае­ Gwne zadania badawcze, ktre mia­ мые прибором РЕСИК: y by realizowane za pomoc obserwa­ cji wykonywanych przy uyciu przyrzdu RESIK, to:

• Исследование содержания элемен­ • Sprawdzenie, czy obfitoci pierwiastkw, тов плазмы короны, эмиссионные ktrych linie obecne s na obserwowa­ линии которых присутствуют на из­ nych widmach, np. Ar, lub K, rni si меряемых спектрах, например, ар­ od akceptowanych najczciej obfitoci гона и калия. При этом важно было fotosferycznych lub koronalnych. Wid­ определить, насколько оно отли­ ma obejmujce linie tych pierwiastkw чается от стандартных широко ис­ nie byy przedtem wyczerpujco badane.

пользуемых фотосферных или ко­ Sprawdzenie hipotezy, e obfitoci te s рональных составов. В предыдущих jednakowe dla indywidualnych struktur, экспериментах спектры этих ио­ np. poszczeglnych rozbyskw, obsza­ нов детально не регистрировались. rw aktywnych lub korony spokojnej, Очень важно было выяснить, на­ oraz czy obserwuje si zmiany obfitoci z сколько эти составы меняются меж­ czasem w tych strukturach, to wyzwanie ду различными структурами короны, wspczesnej astrofizyki, szczeglnie w отдельными вспышками, активными kontekcie zalenoci od tzw. pierwsze­ областями или областями спокойной go potencjau jonizacji FIP.

короны. Для астрофизики особенно существенно исследование времен­ ных изменений содержания различ­ ных элементов, имеющих сильно различающиеся потенциалы первой ионизации (FIP).

• Определение структуры тепловой • Wyznaczenie struktury temperaturo­ плазмы в горячих источниках коро­ wej dla plazmy obszarw emitujcych.

ны. Наблюдения спектров, на кото­ Obserwacje widm obejmuj szereg linii рых видны многие эмиссионные ли­ i przedziaw kontinuum formujcych нии, несут информацию об условиях si w odrbnych temperaturowo ob­ в отдельных температурных диапазо­ szarach. Analiza wzajemnych proporcji нах. Относительная интенсивность gstoci widmowej wybranych prze­ спектральных структур дает инфор­ dziaw, obejmujcych zarwno linie мацию о соотношении количества emisyjne, jak i kontinuum, umoliwia плазмы, имеющей заданные тем­ zbadanie proporcji plazmy pozostajcej пературы, что удобно описывается w poszczeglnych zakresach temperatur, распределением дифференциальной czyli rozkadu tzw. rniczkowej miary меры эмиссии. emisji z temperatur.

В проведенных исследованиях W celu przeprowadzenia analizy wy­ для анализа использовалось около brano okoo 3000 widm rozbyskowych 3000 спектров вспышек, которые на­ obejmujcych 20 zjawisk o rnych klasach блюдались в 2002 и 2003 годах. Они от­ GOES, czasach trwania oraz pooeniach носились к 20 явлениям разного класса na tarczy sonecznej z obserwacji prze­ Руководители проекта: В. Кузнецов, Я. Сильвестер Kierownik projektu: V. Kuznetsov, J. Sylwester GOES, разной продолжительности и prowadzonych w 2002 i 2003 r. Zbadano различных расположений на поверх­ rwnie 312 widm uzyskanych z pomiarw ности Солнца. Дополнительно иссле­ prowadzonych w okresach bez­rozbysko­ довались 312 спектров, полученных wych (stycze­marzec 2003), kiedy aktyw­ в отсутствие вспышек (январь­март no soneczna bya w przedziale A9­B 2003 года), когда активность Солнца wg klasyfikacji GOES. Najwaniejsze wy­ менялась между классами GOES А9­В5. niki zawarte w tych pracach przedstawiono poniej.

Перед отождествлением всех линий Dokonano absolutnej kalibracji przy­ и анализом их интенсивностей выпол­ rzdu, co pozwolio na przeprowadzenie нялась полная абсолютная калибровка szczegowej identyfikacji obserwowanych прибора. Отождествление проводилось struktur widmowych w przedziale dugoci для спектральных структур, наблюдае­ fal 3,2…6,1. Rys. 1 przedstawia urednio­ мых в промежутке длин волн 3,2…6,1. ne widmo (obejmujce 1163 widma indy­ На рис. 1 представлен средний спектр, widualne), ktre byo podstaw do iden­ вычисленный путем суммирования tyfikacji [Sylwester et al., 2006]. Widoczne данных 1163 отдельных регистраций s silne linie odpowiadajce przejciom w Рис. 1. Средние по времени спектры, полученные прибором РЕСИК в течение 388,2 часа в начале 2003 года. В верхней части указаны спектры, полученные двумя коротковолновыми каналами прибора, где использовался кристалл кварца, внизу — спектры в двух остальных каналах (здесь применялся кристалл кремния). Для лучшего выделения линий удален кон­ тинуум, рассчитанный с использованием кода CHIANTI. Рисунок взят из работы [Sylwester et al., 2006] Rys. 1. Urednione po czasie obserwacji (388.2 godz.) widmo uzyskane za pomoc spektrometru RESIK z identyfikacj najsilniejszych linii. Grny panel: kana 1 i 2;

dolny panel: kana 3 i 4. Odjty poziom kontinuum zosta wyliczony w oparciu o parametry temperatury T oraz miary emisji EM (kod CHIANTI) (rysunek pochodzi z pracy [Sylwester et al., 2006]) 1 Рентгеновскaя спектрофотометрия Солнца (РЕСИК/КОРОНАС-Ф) Spektroskopia rentgenowska soca (RESIK/KORONAS-F) [Sylwester et al., 2006], на котором вид­ jonach wodoro­ oraz helopodobnych K, но множество эмиссионных линий. Ar, S oraz Si. Niektre z linii odpowiadaj Исследования показали, что они при­ przejciom rezonancyjnym oraz stowarzy­ надлежат водородо­ и гелиеподобным szonym z nimi satelitom, znanym z wcze­ ионам K, Ar, S, а также Si. Некоторые niejszych eksperymentw. Szczegowa линии связаны с резонансными, неко­ analiza nate widmowych wykazaa, e торые — с сателлитными переходами, niektre linie s wzgldnie silne w wy­ которые наблюдались ранее. Деталь­ szych temperaturach (np. linie trypletu ный анализ интенсивностей отдельных potasu K XVIII w przedziale 3,5…3,6, линий выявил сильную зависимость linie argonu Ar XVIII 1s­2p na dugoci fali от температуры. Часть линий, напри­ 3,73 oraz S XVI o dugoci fali 4,72 ).

мер, триплет калия K XVIII в диапазоне Z kolei niektre linie s silne, kiedy tem­ 3,5…3,6, линия Ar XVIII 1s­2p на дли­ peratura emitujcej plazmy jest niska (np.

не волны 3,73, а также линия S XVI на tzw. satelity dielektronowe jonu litopodob­ длине волны 4,72, становятся силь­ nego Si XII na dugoci fali 5,565 oraz ными при больших температурах. От­ 5,818 ). RESIK zaobserwowa rwnie дельные сателлитные линии становятся linie, ktre nigdy wczeniej nie byy obser­ наиболее сильными, когда температура wowane w widmach sonecznych. Nale плазмы падает. Это касается диэлек­ do nich linie odpowiadajce przejciom 1s­np oraz 1s2­1snp, dla tzw. wysokich тронных линий литиеподобного иона Si XII на длинах волн 5,565 и 5,818. przej z n 10 [Kepa et al., 2006]. Po raz К спектральным особенностям, кото­ pierwszy, na urednionym widmie kanau рые до прибора РЕСИК не наблюда­ Nr 3 zidentyfikowano tryplet chloru (Cl лись, относятся линии, соответству­ XVI) obecny w przedziale 4,43…4,45.

ющие переходам 1s­np и 1s2­1snp для Na dugoci fali 4,182 spodziewana bya больших значений главного квантового linia odpowiadajca przejciu Cl XVII Ly, числа n 10 [Kepa et al., 2006]. Впервые okazao si jednak, e jest ona blendowana на среднем спектре в канале № 3 ото­ z lini satelitarn, tzw. d4 jonu S XIV.

ждествлен триплет хлора Cl XVI в диа­ пазоне длин волн 4,43…4,45. Другая линия хлора Cl XVII Ly приходится на длину волны 4,182, где находится сильный сателлит d4, принадлежащий иону S XIV.

Впервые в спектроскопии и вообще Po raz pierwszy bezporednio wyzna­ для солнечной плазмы по спектрам РЕ­ czono dla plazmy sonecznej obfito ar­ СИК определено содержание аргона c gonu metod spektroskopow (rys. 1), регистрацией сильных линий Ar XVII wykorzystujc w tym celu obserwowane и Ar XVIII (см. рис. 1). Получено сред­ natenia linii Ar XVII oraz Ar XVIII.

нее значение log AAr = 6,45. Аргон при­ Otrzymano warto redni log AAr = 6,45.

надлежит к группе элементов с доволь­ Argon naley do grupy pierwiastkw z wy­ но большим значением потенциала sokim pierwszym potencjaem jonizacji первой ионизации (FIP 15,6 эВ). На (FIP 15.6 eV). Na rys. 2 [Sylwester et al., рис. 2 (см. с. 15) [Sylwester et al., 2010b] 2010b] przedstawiono widma RESIK приводится изображение спектров в w drugim kanale, uszeregowane ze wzro­ зависимости от температуры TGOES stem temperatury TGOES (MK), wyznacza­ (MK). Вверху приводится суммарный nej dla momentw obserwacji. Na grnych спектр и отождествлены важнейшие rysunkach przedstawiono widmo cakowi­ линии. Это — Ar XVII w, x + y, z (со­ te ze wskazanymi gwnymi liniami. S to:

ответственно 3,95;

3,97;

3,99 ), S XV Ar XVII w, x14 + y, z (odpowiednio 3.95;

Руководители проекта: В. Кузнецов, Я. Сильвестер Kierownik projektu: V. Kuznetsov, J. Sylwester Рис. 2. Зависимость наблюдаемого характера спектров прибора РЕСИК, полученных во втором спектральном канале. Слева все спектры нормированы на единичную меру эмиссии по данным GOES (TGOES и EMGOES). Справа спектры нормированы относительно полного ко­ личества фотонов в данной спектральной записи. Вверху приведены усредненные профили спектров с отождествлением важнейших линий. Рисунок взят из работы [Sylwester et al., 2010] Rys. 2. Widma RESIK w kanale 2 z podan identyfikacj linii, uszeregowane wzgldem temperatury TGOES. Z lewej strony nienormalizowane, z prawej normalizowane wzgldem cakowitej iloci foto­ nw w kadym widmie. Na grze widmo cakowite z podan identyfikacj (histogram) oraz synte­ tyczne, wyliczone w oparciu o TGOES oraz EMGOES. Rysunek pochodzi z pracy [Sylwester et al., 2010] w4 (4,09 ), а также вышеупомянутая 3.97;

3.99 ), S XV w4 (4.09 ) oraz linia линия на длине волны 4,18, являю­ na dugoci fali 4.18, stanowica blend щаяся блендой сателлитной линии d4 linii satelitarnej d4 jonu S XIV oraz gw­ иона S XIV и основной резонансной nej linii rezonansowej chloru Cl XVII Ly.

линии хлора Cl XVII Ly. Правая и ле­ Prawy panel na rysunku przedstawia te вая части рисунка представляют одни same widma, co lewy, lecz unormowa­ и те же спектры, но спектры в правой ne wzgldem cakowitej iloci fotonw w части нормированы относительно об­ kadym widmie. Na podstawie wartoci щего количества фотонов в отдельных TGOES oraz EMGOES, znanej dla kadego спектрах. Используя величины TGOES и momentu obserwacji, dla kadego z widm EMGOES, известные для любого момен­ RESIK obliczono spodziewany strumie та регистрации спектров, можно опре­ w linii w jonu Ar XVII dla jednostkowej делить поток излучения в линии иона miary emisji. Przedstawiono go w lewej Ar XVII, нормированный на единицу czci rys. 3 (czarne punkty reprezentujce меры эмиссии. Зависимость нормиро­ indywidualne widma) wraz z wartociami ванных потоков от температуры приве­ urednionymi po przedziaach tempera­ дена на рис. 3 (см. с. 16) (черные точки tury o szerokociach 1 MK (te kka).

1 Рентгеновскaя спектрофотометрия Солнца (РЕСИК/КОРОНАС-Ф) Spektroskopia rentgenowska soca (RESIK/KORONAS-F) Рис. 3. Слева: температурная зависимость интенсивности группы линий безвспышечных активных областей (черные точки). Интенсивности нормированы на единицу меры эмис­ сии. Среднее величины в интервалах шириной в 1 МК указаны желтым цветом. Красной и голубой линией показан теоретический ход зависимости, рассчитанный по коду CHIANTI, соответственно, с использованием данных из работ [Lodders, 2008;

Asplund et al., 2009]. Спра­ ва: гистограмма распределения полученных абсолютных содержаний аргона по отдельным спектрам с шагом ААr = 0,1 (черные точки на левом рисунке). Максимум распределения со­ ответствует ААr = 6,44, а его ширина (FWHM) определяет достоверные значения (6,35…6,52) Rys. 3. Z lewej: strumienie w linii w Ar XVII wyliczone dla jednostkowej miary emisji w funkcji TGO­ ES (czarne punkty), te kka przestawiaj wartoci urednione po 1 MK. Linia niebieska kropko­ wana i czerwona przerywana przedstawiaj teoretyczne funkcje emisji tej linii wyliczone w oparciu o kod CHIANTI dla dwch zestaww obfitoci argonu (odpowiednio z pracy [Lodders, 2008;

Asplund et al., 2009]). Z prawej: histogram otrzymanych zawartoci argonu w przedziaach AAr = 0.1 wraz z dopasowan krzyw Gaussa. Pik rozkadu daje warto AAr = 6.44 za jego szeroko (FWHM) defi­ niuje przedzia niepewnoci (6.35…6.52) для отдельных спектров и желтые точки Na obserwacje naniesiono wyliczone prze­ для усредненных по интервалу темпера­ biegi funkcji emisji dla odpowiednich li­ тур в 1 MK). Результаты теоретических nii, wyznaczone z wykorzystaniem kodu расчетов, полученные с использовани­ CHIANTI dla dwch przyjmowanych sze­ ем кода CHIANTI, показаны сплошны­ roko zestaww wartoci tzw. fotosferycz­ ми линиями для двух широко прини­ nych i koronalnych obfitoci Ar [Lodders, маемых содержаний Ar, фотосферного 2008;

Asplund et al.,2009].

и коронального [Lodders, 2008;

Asplund et al.,2009]. Takie porwnanie pozwolio na od­ Сравнение измеренных и теоретиче­ tworzenie histogramu obfitoci Ar uzyska­ ски рассчитанных потоков излучения nych na podstawie obserwowanych widm позволяет построить гистограмму со­ RESIK (prawy panel na rys. 3) oraz wy­ держаний Ar по отдельным спектрам znaczenie optymalnej wartoci redniej прибора РЕСИК (приведена в правой (log AAr = 6.44) wraz z odpowiednim prze­ части рис. 3) и получить среднее зна­ dziaem niepewnoci (6.35…6.52). Podob­ чение его содержания (log AAr = 6,44) n procedur zastosowano do wyznaczenia вместе с границами достоверности ли­ obfitoci argonu w oparciu o obserwacje нии Ar XVIII Ly. В результате сред­ linii Ar XVIII Ly. Otrzymano warto Руководители проекта: В. Кузнецов, Я. Сильвестер Kierownik projektu: V. Kuznetsov, J. Sylwester нее значение содержания составляет redni log AAr = 6,49 oraz przedzia nie­ log AAr = 6,49 в пределах 6,30…6,68, что pewnoci 6,30…6,68, co w granicach b­ полностью совпадает с предыдущими dw jest zgodne z wartoci otrzyman na оценками точности измерений. Более podstawie analizy linii rezonancyjnej w детальные выводы приведены в работе Ar XVII. Wyniki przedstawiono w pracy [Sylwester et al., 2010b]. [Sylwester et al., 2010b].

Аналогичная методика была исполь­ Podobn procedur wykorzystano do wy­ зована для определения содержания ка­ znaczenia obfitoci potasu [Sylwester et al., лия [Sylwester et al., 2010а]. В этом слу­ 2010а]. Analizowano natenia linii helo­ чае анализу подлежала интенсивность podobnego jonu potasu K XVIII w, x, y, z группы линий w, x, y, z триплета гелие­ o dugociach fali ~3.53…3.55, obserwo­ подобного иона K XVIII, находящегося wanych w kanale 1 RESIK. Analiza dopro­ в первом спектральном канале прибора wadzia do wyznaczenia absolutnej obfito­ РЕСИК на длинах волн ~3,53…3,55. ci K jako log AK = 5.86 (5.63…6.09), co Полученное среднее содержание калия stanowi warto zdecydowanie (ponad log AK = 5,86 (5,63…6,09), что в пять раз razy) wiksz od wartoci fotosferycznej.

больше содержания калия в фотосфере. Przedzia niepewnoci jest szerszy, ni w Границы достоверности здесь больше, wypadku analizy widm Ar, co jest zwi­ чем для Ar, поскольку статистика сче­ zane ze znacznie nisz statystyka zlicze тов в линиях калия значительно хуже. w liniach potasu. Analiza widm obserwo­ Анализ спектров, зарегистрирован­ wanych w pierwszym kanale RESIK pro­ ных в первом канале прибора РЕСИК, wadzona bya rwnie w pracy [Sylwester проводился также в работе [Sylwester et al., 2006], gdzie wykorzystano jedynie et al., 2006], где использовалось только 1163 widm z 2003 roku. Otrzymana pod­ 1163 спектра, полученных в 2003 году. czas tej analizy rednia warto obfitoci В результате обработки установлено, potasu jest 4 razy wiksza od wartoci fo­ что содержание калия в четыре раза tosferycznej. Potas naley do pierwiastkw превышает фотосферное значение. Это o wyjtkowo niskim FIP (4.34 eV).

подтверждает, что содержание элемен­ та с небольшим первым потенциалом ионизации (для калия FIP = 4,34 эВ) существенно выше в короне, чем в фо­ тосфере.

Совсем другой, также не применяв­ Nieco inn, innowacyjn metod ba­ шийся ранее, метод определения со­ dania obfitoci pierwiastkw opracowano держания элементов использовался в i zastosowano do analizy 7 rozbyskw w работе [Sylwester et al., 2008] при анали­ pracy [Sylwester et al., 2008]. Jest to tzw.

зе 7 вспышек. Этот метод, названный podejcie lokalnie jedno­temperaturowe.

локально­однотемпературным, ис­ Polega ono na analizie obserwowanych пользует для анализа небольшие участ­ nate widmowych dla zadanej tempe­ ки спектров в окружности сильных ratury i ich porwnywaniu z odpowied­ эмиссионных линий. На основе из­ nimi wielkociami znanymi z teorii (kod меряемого полного потока излучения, CHIANTI) dla szeregu wartoci obfitoci принимаемого содержания элемента pierwiastka dajcego zasadniczy wkad do и заданной температуры с использо­ wybranego przedziau widmowego. Meto­ ванием кода CHIANTI определяется da jest iteracyjna. W kadym kroku badana jest normalizowana warto parametru соответствующая мера эмиссии и син­ тезируется спектр в избранном диапа­ mierzcego rnice pomidzy obserwowa­ зоне. Вычисляется характеристика 2, nymi i wyliczonymi widmami. Za warto описывающая расхождение расчетного optymaln przyjmuje si te wartoci, ktre 1 Рентгеновскaя спектрофотометрия Солнца (РЕСИК/КОРОНАС-Ф) Spektroskopia rentgenowska soca (RESIK/KORONAS-F) и наблюдаемого спектров. Положение odpowiadaj obserwowanemu minimum минимума 2 определяет содержание 2. Przykad zmiennoci w czasie tak wy­ элемента по отдельным спектрам, по­ znaczonych obfitoci K, Ar, S oraz Si dla лученным в разных стадиях развития rozbysku z 9 stycznia 2003 przedstawiono вспышки. На рис. 4 приведен пример na rys. 4. Wida, e w trakcie tego zjawiska временного хода содержания элемен­ zmiany obfitoci s nieznaczne. W zwizku тов K, Ar, S и Si во вспышке 9 января z niezwykle niskim tem instrumentalnym 2003 года, полученный таким спосо­ w przyrzdzie RESIK, po raz pierwszy бом. Из данных видно, что во время mona byo zbada rwnie emisj rent­ этого явления изменения содержаний genowsk w piciu przedziaach kontinu­ небольшие. В связи с чрезвычайно ма­ um pomidzy 3,495 oraz 4,20 [Phillips Рис. 4. Временной ход содержания элементов во время двойной вспышки 9 января 2003 года.

Вверху указан временной ход потока излучения в группе линий Ar (3,9…4,15 ). Ниже приведены полученные величины содержания для отдельных элементов. Для сравнения красным и голубым цветами показаны уровни содержаний, характерные для фотосферы и короны Rys. 4. Czasowa zaleno obfitoci K, Ar, S oraz Si dla „podwjnego” rozbysku 9 stycznia 2003. Grna cz przedstawia strumie RESIK w przedziale widmowym zawierajcym linie Ar (3,9…4,15 ). Poziomy odpowiadajce wartociom obfitoci koronalnej i fotosferycznej poszczegl­ nych pierwiastkw przedstawiono odpowiednio liniami: czarn kropkowan i czerwon przerywan Руководители проекта: В. Кузнецов, Я. Сильвестер Kierownik projektu: V. Kuznetsov, J. Sylwester лым инструментальным фоном в при­ et al., 2010], gdzie ani teoria, ani obserwa­ боре РЕСИК впервые было возможным cje nie wskazuj na moliwo wystpowa­ изучать временной ход континуума nia linii. Ta analiza wykazaa, e w ramach на основе наблюдений. Для этой цели przyblienia izotermicznego mierzony po­ было выбрано пять промежутков спек­ ziom kontinuum zgodny jest z poziomem тра между длинами волн 3,495 и 4,20 wyliczonym za pomoc kodu CHIANTI w [Phillips et al., 2010], где не наблюдает­ granicach 25% dla przyjtego koronalnego ся линий и они не должны существо­ zestawu obfitoci pierwiastkw, pozostajc вать, согласно теории. Эти участки w niezgodzie z obserwacjami dla fotosfe­ анализировались с использованием rycznego zestawu obfitoci.

кода CHIANTI. Результаты анализа показали, что современная теория хо­ рошо описывает непрерывную эмис­ сию короны в мягком рентгеновском диапазоне для обычно используемого коронального состава содержаний эле­ ментов.

Анализ спектров дает также возмож­ Na podstawie widm rejestrowanych za ность анализа основных термодина­ pomoc spektrometru RESIK badano wa­ мических характеристик излучающей snoci termodynamiczne wybranych roz­ плазмы. В этом плане проводилось из­ byskw. Analizowano 9 zjawisk rnych учение девяти вспышек разных рент­ klas widmowych (od B6 do M4.0 wg klasy­ геновских баллов (от B6 до M4,0 по fikacji GOES). W szczeglnoci analizowa­ классификации GOES). Детально рас­ no [Sylwester et al., 2006b], przebiegi cza­ сматривалось поведение во времени sowe krzywych blasku dla wybranych linii, потока излучения в отдельных эмисси­ zachowanie si rozbyskw na diagramach diagnostycznych log T vs. log (EM)1/2] oraz онных линиях [Sylwester et al., 2006b], на основе которого получены траекто­ rozkady plazmy z temperatur (tzw. roz­ рии эволюции плазмы на диаграммах kady rniczkowej miary emisji — DEM).

log T…log (EM)1/2. Распределения DEM Rozkady DEM wyliczane byy na podsta­ вычислялись по данным о 15 потоках wie obserwowanych strumieni w wybranym излучения, выбранных в спектраль­ zestawie linii z kontinuum, widocznych ных интервалах прибора РЕСИК [Kepa na widmach RESIK na og stosowano et al., 2006а]. Для расчетов принимал­ 15 przedziaw dugoci fal [Kepa et al., ся корональный состав содержаний 2006а]. Podczas oblicze zakadano ko­ элементов. Расчеты велись с исполь­ ronalny skad obfitoci poszczeglnych зованием алгоритма максимальной ве­ pierwiastkw plazmy i wykorzystywano роятности Withbroe – Sylwester (W­S). iteracyjny algorytm Withbroe – Sylwester Примеры рассчитанных распределений (W­S). Przykady rozkadw DEM otrzy­ DEM, полученные для двух вспышек, manych dla 2 rnych rozbyskw (dugo­ приведены на рис. 5 (см. с. 20). Одна из trwaego, 240 min, rozbysku brzegowego этих вспышек балла М1,9 произошла klasy M1.9 z 21 stycznia 2003 o 15:26 UT на краю Солнца 21 января 2003 года, oraz krtkotrwaego 12 min., rozbysku na имела максимум в 15:26 UT, была дол­ tarczy sonecznej, klasy C5.8 z dnia 22 lu­ говременной, длительностью 240 ми­ tego 2003 o 09:29 UT) przedstawiono na нут. Вторая вспышка балла С5,8 про­ rys. 5. Oblicze DEM dokonywano dla wy­ изошла на диске 22 февраля 2003 года, branych charakterystycznych faz ewolucji имела максимум в 09:29 UT, была до­ rozbysku. Wida, e w obu przypadkach вольно кратковременной, длительно­ wyliczone rozkady s dwuskadnikowe — стью 12 минут. Видно, что во всех фазах odpowiadaj dwm wyrnionym tem­ 1 Рентгеновскaя спектрофотометрия Солнца (РЕСИК/КОРОНАС-Ф) Spektroskopia rentgenowska soca (RESIK/KORONAS-F) Рис. 5. Примеры температурного распределения дифференциальной меры эмиссии DEM для двух вспышек: слева — для длительной вспышки балла М1,9, произошедшей на краю Солнца 21 января 2003 года, длительностью 240 минут, с максимумом в 15:26 UT;

справа — для кратковременной вспышки балла С5,8, произошедшей на диске 22 февраля 2003 года, длительностью 12 минут, с максимумом в 09:29 UT. Отдельные кривые соответствуют харак­ терным фазам развития вспышек Rys. 5. Przykady rozkadw rniczkowej miary emisji DEM z temperatur dla dwch rozbyskw.


Z lewej: dla dugotrwaego rozbysku brzegowego klasy M1.9 z dnia 21 stycznia 2003;

z prawej dla krtkotrwaego rozbysku C5.8 na tarczy sonecznej z dnia 22 lutego 2003 o godz. 02:29 UT. Indywi­ dualne krzywe odnosz si do poszczeglnych faz ewolucji rozbysku развития вспышек полученные распре­ peraturom plazmy: skadnik chodniejszy деления DEM двухкомпонентные, с хо­ (T 5…8 MK) oraz gortszy (18…25 MK).

лодной составляющей с температурами Temperatura chodniejszego skadnika T 5…8 MK и горячей — с температу­ podczas ewolucji jest prawie staa, ale ilo рами 18…25 MK. Температура холод­ plazmy zmienia si. Podczas fazy zaniku ной составляющей не меняется сильно rozbyskw ilo gorcej plazmy systema­ во время развития вспышки, а количе­ tycznie i stosunkowo silnie maleje, co jest ство горячей плазмы во время затуха­ zwizane z procesami chodzenia plazmy ния быстро уменьшается, что связано przez przewodnictwo oraz przez promie­ с процессами высвечивания энергии и niowanie.

охлаждением из­за теплопроводности.

По результатам исследований опу­ Wyniki prac zostay przedstawione w бликовано свыше 10 статей в ведущих ponad 10 pracach, opublikowanych w zna­ астрофизических журналах. Значитель­ czcych czasopismach astrofizycznych.

ная часть результатов вошла в главу 6 Wikszo wynikw interpretacji obserwa­ монографии [Кордылевский и др., 2009]. cji wykonanych przyrzdem RESIK zawar­ to w rozdziale 6 monografii [Кордылевский и др., 2009].

Большой прогресс в солнечной Duy postp w badaniach z zakre­ рентгеновской спектрометрии, достиг­ su spektrometrii rentgenowskiej Soca, нутый с помощью прибора РЕСИК osignity za pomoc przyrzdu RESIK, на спутнике «Коронас­Ф», послужил funkcjonujcego na pokadzie sateli­ Руководители проекта: В. Кузнецов, Я. Сильвестер Kierownik projektu: V. Kuznetsov, J. Sylwester хорошей основой для дальнейших ис­ ty „Koronas­F”, da silne podstawy do следований в последующих солнеч­ prowadzenia dalszych bada podczas ko­ ных российских космических миссиях. lejnych sonecznych misji kosmicznych, В рамках совместного российского­ przygotowywanych w Rosji. W ramach польского проекта начата разработка wsplnego rosyjsko­polskiego projektu прибора CHEMIX (CHEMical compo­ rozpoczto przygotowywanie przyrz­ sition In X­rays) для проекта ИНТЕР­ du CHEMIX (CHEMical composition ГЕЛИОЗОНД, в котором космиче­ In X­rays), przeznaczonego na obiekt ский аппарат приблизится к Солнцу до INTERHELIOZOND, ktry zbliy si 60 солнечных радиусов. Измерения с do Soca na odlego 60 rednic Soca.

таких расстояний вследствие заметно­ Dziki znacznemu zwikszeniu owietlenia го увеличения освещенности позволят aparatury, przysze pomiary, prowadzone достичь еще большего прогресса в из­ z tak nieduej odlegoci, doprowadz do учении химического состава солнечной jeszcze wikszego rozwoju bada skadu плазмы. chemicznego plazmy sonecznej.

ЛИТЕРАТУРА BIBLIOGRAFIA Кордылевский З., Сильвестр Я., Сильвестр Б., Кепа А., Ковалински М., Тшебински В. (2009) Ис­ следование физических процессов в плазме солнечных вспышек по наблюдениям спектрометром РЕСИК // Солнечно­земная физика: Результаты экспериментов на спутнике КОРОНАС­Ф / Под ред. В. Д. Кузнецова. М.: Физматлит. 2009. С. 160–177.

Asplund M., Grevesse N., Sauval A. J., Scott P. (2009) The Chemical Composition of the Sun // Annu.

Rev. A&A. 2009. V. 47. P. 481–522.

Kepa A., Sylwester J., Sylwester B., Siarkowski M., Stepanov A. I. (2006a) Determination of differential emission measure from X­ray solar spectra registered by RESIK aboard CORONAS­F // So­ lar System Research. 2006. V. 40. N. 4. P. 294–301.

Kepa A., Sylwester J., Sylwester B., Phillips K. J. H., Kuznetsov V. D. (2006b) Observations of 1s2­ 1snp) Lines in RESIK Soft X­ray Spectra // Advances in Space Research. 2006. V. 38. Iss. 7.

P. 1538–1542.

Lodders K. (2008) The Solar Argon Abundance // Astrophysical J. 2008. V. 674. P. 607–611.

Phillips K. J. H., Sylwester J., Sylwester B., Kuznetsov V. D. (2010) The Solar X­ray Continuum Mea­ sured by RESIK // Astrophysical J. 2010. V. 711. P. 179–184.

Sylwester J., Gaicki I., Kordylewski Z., Kowaliski M., Nowak S., Pocieniak S., Siarkowski M., Syl wester B., Trzebiski W., Bakaa J. et al. (2005) Resik: A Bent Crystal X­ray Spectrometer for Studies of Solar Coronal Plasma Composition // Solar Physics. 2005. V. 226. P. 45–72.

Sylwester J., Sylwester B., Phillips K. J. H., Culhane J. L., Brown C., Lang J., Stepanov A. I. (2006a) Analysis of Potassium Abundance Variability in a Large Number of Flares // Advances in Space Research. 2006. V. 38. Iss. 7. P. 1490–1493.

Sylwester B., Sylwester J., Kepa A., Kordylewski Z., Phillips K. J. H., Kuznetsov V. D. (2006b) Thermo­ dynamics of Selected Solar Flares as Determined from the Analysis of the Spectra Obtained with the RESIK Instrument // Solar System Research. 2006. V. 40. N. 2. P. 125–132.

Sylwester B., Sylwester J., Siarkowski M., Phillips K. J. H., Culhane J. L., Lang J., Brown C., Kuznetsov V. D. (2006c) Lines in the Range 3,3…6,1 Observed in RESIK // Advances in Space Research. 2006. V. 38. Iss. 7. P. 1534–1537.

Sylwester J., Sylwester B., Landi E., Phillips K. J. H., Kuznetsov V. D. (2008) Determination of K, Ar, Cl, S and Si flare abundances from RESIK soft X­ray spectra // Advances in Space Research.

2008. V. 42. P. 838–843.

Sylwester J., Sylwester B., Phillips K. J. H., Kuznetsov V. D. (2010a) Highly ionizes potassium lines in solar X­ray spectra and the abundance of potassium // Astrophysical J. 2010. V. 710. P. 804– 809.

1 Рентгеновскaя спектрофотометрия Солнца (РЕСИК/КОРОНАС-Ф) Spektroskopia rentgenowska soca (RESIK/KORONAS-F) [Sylwester et al., 2010b] Sylwester J., Sylwester B., Phillips K. J. H., Kuznetsov V. D. A solar spectroscop­ ic absolute abundance of argon from RESIK // Astrophysical J. 2010. V. 720. P. 1721–1726.

The main scientific objectives for the X­ray spectrometer RESIK are presented. RESIK made exten­ sive observations of the X­ray spectra of the solar corona onboard the Koronas­F satellite. The mea­ sured spectra cover the wavelength region between 3.3 and 6.1. This spectral region is reach with the emission lines of elements such as: K, Ar, S, Si and Cl. Analysis of relative and absolute intensities of these lines are important for the coronal plasma diagnostic. The analysis of more than 3000 flare spectra obtained has been performed. As the results, the absolute abundances of elements: K, Ar, S, Si and their time variations have been determined for 20 flare events. The theoretical, atomic physics calculations of the continuum level have been verified from the available measurements. The distribu­ tion of plasma with temperature (so called differential emission measure) have been determined for various phases of the event evolution.

2 СПЕКТРОСКОПИЯ SPEKTROSKOPIA ДАЛЬНЕГО Z ZAKRESU DALEKIEGO УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ULTRAFIOLETU И РЕНТГЕНОВСКОГО I RENTGENOWSKIEGO ИЗЛУЧЕНИЯ PROMIENIOWANIA СОЛНЦА SOCA Руководитель проекта Kierownik projektu с российской стороны: ze strony Rosji:

С. КУЗИН S. KUZIN Руководитель проекта Kierownik projektu с польской стороны: ze strony Polski:

Я. СИЛЬВЕСТЕР J. SYLWESTER Измерения потоков дальнего ультрафиоле­ Pomiary promieniowania Soca w zakresie тового и рентгеновского излучения Солнца dalekiego ultrafioletu i promieniowania rent­ крайне важны для изучения солнечной ак­ genowskiego s szczeglnie istotne dla badania тивности, физики вспышечных процессов и aktywnoci sonecznej, analizy fizyki procesw космической погоды. Температура плазмы zachodzcych w rozbyskach, oraz prognozo­ солнечной короны составляет 1…50 МК, и wania pogody kosmicznej. Temperatura plazmy поэтому корона излучает преимущественно w koronie Soca zawiera si w granicach od в мягком рентгеновском (МР) и вакуумном do 50 MK. Dlatego korona promieniuje gwnie ультрафиолетовом (ВУФ) диапазонах спек­ w zakresach widma: mikkim rentgenowskim тра. Спектроскопическая диагностика — (MR) i dalekiego ultrafioletu (EUV). Metody наиболее прямой метод получения инфор­ diagnostyki spektroskopowej s najprostszymi мации о плазме короны Солнца. narzdziami do otrzymywania informacji o pla­ zmie korony Soca.

Для получения наиболее полной ин­ Otrzymanie najpeniejszej informacji формации о корональной плазме жела­ o plazmie korony sonecznej jest moliwe тельно использовать спектры широкого w oparciu o badanie widm w szerokim za­ диапазона — от ВУФ­ до МР­диапазона. kresie dugoci fal — od EUV a do MR.

Такая спектральная информация позво­ Pozwala to na okrelenie fizycznych wa­ лит определить физические условия и runkw i parametrw plazmy, a w szcze­ параметры плазмы, в частности, — тем­ glnoci daje moliwo wyznaczania roz­ пературный состав (дифференциальную kadu plazmy z temperatur (Rniczkowa меру эмиссии — ДМЭ) плазмы в диапа­ Miara Emisji, DEM) w szerokim zakresie зоне температур от 1 до 50 МК. Иссле­ temperatur od 1 do 50 MK. Tego rodzaju дования подобного типа, не доступные badania byy dotychczas niemoliwe z po­ ранее ввиду отсутствия подходящего на­ wodu braku odpowiedniego zestawu obser­ бора спектральных наблюдений, теперь wacji spektroskopowych. Obecnie staje si могут быть выполнены с использовани­ to moliwe dziki istnieniu rwnoczesnych ем одновременных наблюдений при­ obserwacji wykonanych przy pomocy przy­ боров РЕСИК и СПИРИТ (спутник rzdw RESIK i SPIRIT (satelita „Ko­ «Коронас­Ф»), СФИНКС и ТЕСИС ronas­F”) oraz SphinX i TESIS (satelita (спутник «Коронас­Фотон»). Подоб­ „Koronas­Photon”). Rwnie aparatura ные исследования позволят проводить do prowadzenie spektroskopowych ob­ спектральные приборы, которые будут serwacji korony sonecznej, ktra bdzie разработаны в кооперации для будущих przygotowywana na przysze rosyjskie i российских и международных орби­ midzynarodowe stacje orbitalne, pozwoli тальных станций. na prowadzenie podobnej diagnostyki.


2 Спектроскопия дальнего ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца Spektroskopia z zakresu dalekiego ultrafioletu i rentgenowskiego promieniowania Soca В качестве примера совместно­ Przykadem prowadzonej wsplnie го анализа можно отметить исследо­ analizy moe by badanie fizycznych wa­ вание физических условий в плазме runkw w plazmie rozbysku, ktry by вспышки, наблюдавшейся 15 апреля obserwowany 15 kwietnia 2002 roku przy 2002 года приборами РЕСИК и СПИ­ pomocy przyrzdw RESIK i SPIRIT.

РИТ. Вспышка с длительным затухани­ Byo to zjawisko dugotrwae, charaktery­ ем, получившая рентгеновский класс zujce si kilkugodzinn faz zaniku. Roz­ M1.2, начала свое развитие в 03:08 UT, bysk rozpocz si o godzinie 03:08 UT, максимум вспышки пришелся на при­ osigajc swoje maksimum (poziom M1.2) близительно 03:55 UT. Особенностью okoo godziny 03:55 UT. Szczeglnie cen­ данной вспышки стало то, что во время ne rwnoczesne obserwacje wykonane ее затухания получены одновременные zostay za pomoc przyrzdw RESIK i спектры приборами РЕСИК в МР­ и SPIRIT w zakresach MR i EUV na fazie СПИРИТ в ВУФ­диапазоне. В насто­ zaniku rozbysku. Obecnie prowadzona ящее время проводится совместная jest wsplna analiza otrzymanych widm.

интерпретация полученных спектров. Wstpna analiza danych zarejestrowanych Предварительный анализ данных двух za pomoc obu przyrzdw potwierdza приборов свидетельствует о возможно­ przydatno cznego opracowywania tych сти совместной обработки полученных wynikw. W szczeglnoci daje moliwo спектров, в частности, определения wyznaczanie DEM w szerokim zakresie ДМЭ в широком диапазоне темпера­ temperatur. Tego rodzaju analiza jest pro­ тур. Анализ подобного типа проводится wadzona po raz pierwszy. Otrzymane wy­ впервые, и мы надеемся, что совмест­ niki zachcaj do kontunuacji pracy.

ная плодотворная работа будет продол­ жаться в будущем.

В спектрометре РЕСИК использу­ W spektrometrze RESIK zastosowano ется оптическая схема с изогнутыми krysztay wygite, dziki czemu widma r­ кристаллами, при этом спектры раз­ nych struktur korony sonecznej (obszarw личных структур короны Солнца (в том aktywnych i rozbyskw) byy rejestrowane числе активных областей и вспышек) rwnoczenie we wszystkich dugociach регистрируются одновременно во fal. Szczegowy opis zasad dziaania i kon­ всех длинах волн. Подробное описа­ strukcji przyrzdu przedstawiony zosta w ние принципа работы вместе с дета­ pracy [Sylwester et al., 2005]. Spektrometr лями конструкции приведено в работе RESIK obserwowa widma w zakresie od [Sylwester et al., 2005]. В спектральный 3,3 do 6,1. W tym przedziale dugoci fal диапазон спектрометра 3,3…6,1 по­ obserwowane s linie wysoko zjonizowa­ падают линии ионов K, Ar, S и Si высо­ nych jonw K, Ar, S i Si. Analiza nate кой степени ионизации. Интенсивно­ tych linii (zmierzonych z wysok absolutn сти этих линий (измеренные с высокой dokadnoci) umoliwia badanie gorcej абсолютной точностью) позволяют де­ plazmy o temperaturze Te 3 MK, m. in.

тально исследовать горячую плазму с okrelanie temperatury, miary emisji, a температурой Te 3 MK, в частности ее take obfitoci pierwiastkw. Dua zdol­ температурный состав, обилия отдель­ no rozdzielcza spektrometru pozwala na ных химических элементов. Высокое wyznaczanie dynamicznych charakterystyk временное разрешение спектрометра plazmy. Niestety przyrzd RESIK nie by обеспечивает исследование динамиче­ czuy na promieniowanie chodniejszej ских характеристик плазмы. При этом plazmy o temperaturze Te 1 MK. Nie za­ РЕСИК не чувствителен к излучению pewnia rwnie rozdzielczoci przestrzen­ более холодной плазмы с температурой nej, a tym samym nie umoliwia analizy Te 1 MK и не имеет пространствен­ indywidualnych obszarw aktywnych.

Руководители проекта: С. Кузин;

Я. Сильвестер Kierownik projektu: S. Kuzin;

J. Sylwester ного разрешения, что не позволяет ис­ следовать взаимосвязь горячей вспы­ шечной плазмы и плазмы окружающей активной области.

Спектрогелиограф СПИРИТ по­ Spektroheliograf zosta wykonany jako строен по бесщелевой схеме с дифрак­ ukad bezszczelinowy z siatk dyfrakcyj­ ционной решеткой скользящего паде­ n stycznego padania. Ukad taki tworzy ния. На детекторе спектрогелиографа na detektorze seri monochromatycznych строится серия монохроматических obrazw Soca, odpowiadajcych po­ изображений Солнца в отдельных ли­ szczeglnym liniom widmowym z zakresu ниях диапазона 280…330, сдвинутых 280…330. Obrazy te s rozsunite od друг относительно друга вдоль направ­ siebie wzdu kierunku dyspersji. Szczeg­ ления дисперсии. Детальное описание owy opis spektroheliografu SPIRIT znaj­ спектрогелиографа СПИРИТ дано в duje si w pracach [Бейгман и др., 2005;

работах [Бейгман и др., 2005;

Шестов Шестов и др., 2010]. Zakres dugoci и др., 2010]. В спектральный диапазон fal 280­330 spektroheliografu obejmu­ 280…330 спектрoгeлиографа попада­ je linie jonw Fe VIII­XXII, Si VIII­XI, ют линии ионов Fe VIII­XXII, Si VIII­ Mg VII­VIII, Ni XVIII i Ca XVIII, ktre XI, Mg VII­VIII, Ni XVIII и Ca XVIII, emitowane s w zakresie temperatur od которые формируются при температу­ 0.8 MK do ponad 20 MK. Wzgldne na­ рах от 0,8 до более чем 20 MK. Отно­ tenia tych linii, wyznaczone w oparciu сительные интенсивности этих линий, o dane pochodzce ze spektroheliografu, определенные по данным спектрогели­ pozwalaj na analiz temperaturow roz­ ографа, позволяют судить об относи­ byskw i obszarw aktywnych. Umoli­ тельном температурном составе вспы­ wiaj take przeprowadzanie diagnostyki шек и активных областей, проводить gstoci plazmy oraz wyznaczanie zawar­ диагностику плотности плазмы, опре­ toci pierwiastkw chemicznych. Spektro­ делять обилия химических элементов. heliogramy z przyrzdu SPIRIT posiadaj Спектрогелиограммы СПИРИТ обла­ rozdzielczo przestrzenn, porwnywal­ дают пространственным разрешением, n z rozdzielczoci teleskopw. Nieste­ сравнимым с разрешением телескопов;

ty spektroheliograf cechowaa do niska однако при этом спектрогелиограф rozdzielczo czasowa, a natenia linii имеет более грубое временное разре­ widmowych byy wyznaczane tylko w jed­ шение, а интенсивности спектральных nostkach wzgldnych.

линий известны только в относитель­ ных единицах.

Временной профиль (по наблюде­ Na rys. 1 przedstawiono przebieg zmian ниям GOES) совместно исследуемой natenia promieniowania wsplnie bada­ вспышки приведен на рис. 1 (см. с. 26). nego rozbysku (wg obserwacji GOES).

Вспышка произошла в активной об­ Rozbysk pojawi si w obszarze aktyw­ ласти AR9906. Изображение короны nym AR9906. Na rys. 2 pokazano obraz Солнца в линии 171 по данным теле­ korony Soca, otrzymany z teleskopu скопа EIT/SOHO приведено на рис. 2 EIT/SOHO w linii 171. Na rysunku za­ (см. с. 26). На рисунке отмечены ак­ znaczono obszar aktywny, w ktrym poja­ тивная область, в которой произошла wi si rozbysk, oraz chwilowy kierunek вспышка, и направление, вдоль которо­ dyspersji spektroheliografu SPIRIT.

го в этот момент располагалась ось дис­ персии спектрогелиографа СПИРИТ.

Пример спектрогелиограммы, заре­ Rysunek 3 przedstawia przykad гистрированной спектрогелиографом spektroheliogramu, zarejestrowanego aparatur 2 Спектроскопия дальнего ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца Spektroskopia z zakresu dalekiego ultrafioletu i rentgenowskiego promieniowania Soca Рис. 1. Поток рентгеновского излучения Солнца в диапазонах 1…8 и 0,5…4 по данным мо­ ниторов GOES. Стрелкой указан момент времени, в который получена спектрогелиограмма СПИРИТ Rys. 1. Strumie rentgenowskiego promieniowania Soca z zakresu 1…8 i 0,5…4, wedug danych przyrzdw GOES. Strzaka wskazuje na moment rejestracji spektroheliogramu SPIRIT Рис. 2. Изображение короны Солнца вблизи (по данным EIT/SOHO), полученное незадолго до начала вспышки. Отмечены активная область, в ко­ торой произошла вспышка, и направление, вдоль ко­ торого проходила ось дисперсии спектрогелиографа СПИРИТ Rys. 2. Obraz Soca w dugoci fali okoo 171 (we­ dug danych z teleskopu EIT/SOHO) wykonany niedugo przed pocztkiem rozbysku. Zaznaczony jest obszar ak­ tywny, w ktrym wystpi rozbysk, a linia prosta wska­ zuje chwilowy kierunek osi dyspersji spektroheliografu SPIRIT СПИРИТ 15 апреля 2002 года, приве­ SPIRIT 15 kwietnia 2002 r. Na spektrohe­ ден на рис. 3 (см. с. 27). На спектроге­ liogramie oznaczono poszczeglne wid­ лиограмме подписаны отдельные спек­ mowe obrazy i wskazano miejsce rozby­ тральные изображения, обозначено sku.

место вспышки.

Для определения спектра интере­ W celu otrzymania widma wybranego сующего объекта спектрогелиограмма obszaru tarczy sonecznej wykonuje si сканируется в направлении оси дис­ skan spektroheliogramu w kierunku osi персии. Спектр исследуемой вспышки dyspersji. Na rys. 4 przedstawiono otrzy­ приведен на рис. 4 (черным цветом) mane w ten sposb widma: rozbysku (linia (см. с. 27), на этом же рисунке дан czarna) i obszaru aktywnego (linia zielo­ спектр близкорасположенной актив­ na).

ной области (зеленым цветом).

В обоих спектрах наиболее ярки­ W obu widmach najsilniejszymi liniami ми являются линии He II 303,8 и s linie He II 303.8 i Fe XV 284.16.

Fe XV 284,16. На этих двух спектрах, Mimo i oba widma pochodz z niepo­ соответствующих пространственно krywajcych si obszarw Soca, linie Руководители проекта: С. Кузин;

Я. Сильвестер Kierownik projektu: S. Kuzin;

J. Sylwester Рис. 3. Спектрогелиограмма диапазона 280…330, полученная спектрогелиографом СПИ­ РИТ 15 апреля 2002 года. На спектрогелиограмме подписаны отдельные спектральные изо­ бражения, обозначено место вспышки Rys. 3. Spektroheliogram z zakresu 280…330, otrzymany za pomoc spektroheliografu SPIRIT w dniu 15 kwietnia 2002 roku. Na spektroheliogramie oznaczono poszczeglne widmowe obrazy i wskazano miejsce rozbysku Рис. 4. Спектр вспышечной области (черная кривая), полученный аппаратурой СПИРИТ в диапазоне 280…330 15 апреля 2002 года. Зеленым цветом указан спектр близкорасполо­ женной активной области. Подписаны основные спектральные линии Rys. 4. Widmo obszaru aktywnego (czarna krzywa) z zakresu 280…330, otrzymane za pomoc przyrzdu SPIRIT w dniu 15 kwietnia 2002 roku. Kolorem zielonym pokazano widmo obszaru ak­ tywnego bezporednio otaczajcego rozbysk. Oznaczono gwne linie widmowe 2 Спектроскопия дальнего ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца Spektroskopia z zakresu dalekiego ultrafioletu i rentgenowskiego promieniowania Soca разделенным областям, спектральные widmowe „chodnych” jonw Si VIII, линии «холодных» ионов Si VIII, Si IX, Si IX, Mg VIII i Fe XIII, odpowiadaj­ Mg VIII и Fe XIII с температурами в ce temperaturom z zakresu 0,8…1,2 MK, диапазоне 0,8…1,2 МК совпадают с хо­ z du dokadnoci (rzdu szumw de­ рошей точностью (порядка шума де­ tektora) pokrywaj si. Rwnoczenie тектора). При этом в спектре вспышки w widmie rozbysku znacznie silniejsze существенно более сильными являются s linie „gorce” pochodzce od jonw «горячие» линии NiXVIII ( = 291,98;

Ni XVIII ( = 291,98;

320,51 ), Ca XVIII 320,51 ), Ca XVIII ( = 302,19 ), ( = 302,19 ), Fe XVII i Ca XVIII Fe XVII, Ca XVIII ( = 304,82, 323,65 ) и ( = 304,82;

323,65 ) oraz Fe XX Fe XX ( = 309,29 ). Предварительный ( = 309,29 ). Wstpna analiza nate анализ интенсивностей спектральных linii widmowych prowadzi do wniosku, e линий свидетельствует об образовании w obszarze rozbyskowym tworzy si go­ во вспышечной области горячей плаз­ rca plazma o temperaturze Тe 3 MK, мы с температурой Тe 3 MK при неиз­ przy rwnoczenie niezmieniajcej si менном количестве холодной плазмы с iloci chodnej plazmy o temperaturze температурой Te 1…3 MK. Тe 1…3 MK.

На рис. 5 представлен полный спектр Na rysunku 5 przedstawiono rednie этой же вспышки в трех каналах прибо­ widmo tego rozbysku, zarejestrowane za ра РЕСИК. На спектрах видны пере­ pomoc spektrometru RESIK w trzech ходы с возбужденных уровней (n = 2, kanaach widmowych. Wida na nim li­ 3, 4, 5). Кроме основных дипольных nie odpowiadajce przejciom z poziomw переходов наблюдаются запрещен­ n = 2, 3, 4, 5. Oprcz linii widmowych, ные и интеркомбинационные линии powstajcych w wyniku przej z pozio­ гелиеподобных ионов, составляющие mu podstawowego, obserwowane byy li­ так называемые «триплеты», а также nie interkombinacyjne i wzbronione (tzw.

многочисленные сателлитные линии, tryplety), a take wiele linii satelitarnych Рис. 5. Спектр вспышки 15 апреля 2002 года по данным прибора РЕСИК, усредненный за время интеграции 8909 с. Третий канал регистрации отсутствует ввиду проблем аппаратур­ ного плана Rys. 5. Widmo rozbysku 15 kwietnia 2002 r. zarejestrowane za pomoc spektrometru RESIK. Wid­ mo zostao urednione za czas 8909 sekund. Brak zapisu w kanale 3 zwizany jest z problemami instrumentalnymi Руководители проекта: С. Кузин;

Я. Сильвестер Kierownik projektu: S. Kuzin;

J. Sylwester Рис. 6. Распределения ДМЭ, вычисленные для вспышки 15 апреля 2002 года по данным прибо­ ра РЕСИК Rys. 6. Rozkad DEM otrzymany z pomiarw przy­ rzdu RESIK dla rozbysku z 15 kwietnia 2002 r.

Рис. 7. Спектр вспышки, рассчитанный по данным прибора СПИРИТ (черная кривая), и модельный спектр, рассчитанный на основе ДМЭ, полученной по данным прибора РЕСИК (красная кривая) Rys. 7. Widmo rozbysku wyznaczone z danych przyrzdu SPIRIT (czarna linia) oraz widmo wyli­ czone w oparciu o DEM, otrzymane z danych przyrzdu RESIK (czerwona linia) 2 Спектроскопия дальнего ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца Spektroskopia z zakresu dalekiego ultrafioletu i rentgenowskiego promieniowania Soca формирующиеся в процессах диэлек­ powstajcych w procesie rekombinacji die­ тронной рекомбинации и внутренних lektronowej i wzbudze wewntrzpowo­ возбуждений. kowych.

Анализ спектров, полученных при­ Na podstawie widm uzyskanych za po­ бором РЕСИК, позволяет определить moc instrumentu RESIK moliwe jest распределение дифференциальной wyznaczanie rozkadw rniczkowej mia­ меры эмиссии (ДМЭ) с изменением ry emisji (DEM) z temperatur. Rozkad температуры. Распределение ДМЭ ха­ DEM mwi nam, ile materii znajduje si рактеризует количество плазмы в дан­ w danej temperaturze. Tym samym roz­ ном промежутке температуры внутри kad DEM charakteryzuje warunki fizycz­ излучающей области. Тем самым фор­ ne w plazmie (w tym redni temperatur ма ДМЭ характеризует физические ус­ i cakowit miar emisji). Do wyznacze­ ловия в плазме (в том числе среднюю nia rozkadu DEM wykorzystana zostaa температуру и полную меру эмиссии). metoda iteracyjna Withbroe – Sylwestra, Для расчета дифференциальной меры ktrej szczegowy opis mona znale w эмиссии был использован итеративный pracy [Sylwester et al., 1980] Algorytm ten алгоритм Withbroe – Sylwester (W­S), oparty jest na metodzie Bayesa i zasadzie детальное описание которого можно maksymalnej wiarygodnoci. Funkcje emi­ найти в работе [Sylwester et al., 1980]. sji niezbdne do wyznaczenia rozkadu Алгоритм основан на теореме Байеса DEM zostay obliczone przy uyciu kodu и принципе максимальной вероятно­ CHIANTI (6.0). Na rys. 6 przedstawiony сти. Функции эмиссии отдельных ио­ zosta rozkad rniczkowej miary emisji, нов, необходимые для расчета ДМЭ, obliczony na podstawie widm RESIKa, были вычислены с использованием zarejestrowanych w tym samym czasie, кода CHIANTI. Распределение ДМЭ, co obserwacje SPIRIT. Otrzymany roz­ вычисленное для момента времени, в kad ma dwie wyrane skadowe. Pierwszy который получена спектрогелиограм­ skadnik odpowiada plazmie chodniejszej ма СПИРИТ, представлено на рис. 6 z temperaturami w zakresie od 5 do 10 MK.

(см. с. 29). Полученное распределение Drugi skadnik to gortsza plazma z tem­ можно считать двухкомпонентным: peraturami pomidzy 11 a 30 MK.

одна составляющая соответствует «хо­ лодной» плазме с температурой в диа­ пазоне 5…10 МК;

вторая компонента состоит из более горячей плазмы с тем­ пературами в диапазоне 11…30 МК.

Распределение ДМЭ, полученное W ramach wstpnej analizy rozbysku z на основе данных прибора РЕСИК 15 kwietnia 2002 r., na podstawie rozka­ для вспышки с 15 апреля 2002 года, du DEM, wyliczonego w oparciu o dane было использовано для моделирования RESIKa, wyznaczono widmo syntetyczne спектра в диапазоне 280…330, что со­ w zakresie 280…330. Widmo to porw­ ответствует диапазону прибора СПИ­ nano nastpnie z widmem obserwowanym РИТ. Модельный спектр, полученный za pomoc instrumentu SPIRIT. Wyniki с использованием кода CHIANTI, при­ porwnania przedstawiono na rys. 7. Wi­ веден на рис. 7 (см. с. 29). Модельный da bardzo dobr wzajemn zgodno obu спектр хорошо согласуется с «чистым» widm. Przy obliczeniach korzystano z kodu спектром вспышки, который получен CHIANTI.

на основе данных прибора СПИРИТ.

Совместный анализ спектров, за­ Wsplna analiza widm, zarejestrowa­ регистрированных приборами РЕСИК nych przyrzdami RESIK i SPIRIT, po­ и СПИРИТ, позволит исследовать zwala na badanie plazmy w szerokim zakre­ Руководители проекта: С. Кузин;

Я. Сильвестер Kierownik projektu: S. Kuzin;

J. Sylwester температурный состав плазмы широ­ sie temperaturowym od 0.8 MK do 50 MK.

кого диапазона температур — от 0,8 до Umoliwia rwnie porwnywanie plazmy 50 МК, сравнить плазму вспышки и ак­ rozbysku i obszaru aktywnego oraz daje тивной области, и таким образом, даст podstawy do poznania gwnych mecha­ основу для выявления главных механиз­ nizmw transportu energii w rozbyskach мов транспорта энергии во вспышках. sonecznych.

ЛИТЕРАТУРА BIBLIOGRAFIA Бейгман И. Л., Боженков С. А., Житник И. А. и др. (2005) Солнечные спектры крайнего ВУФ­ диапазона, полученные в ходе эксперимента СПИРИТ на борту ОС КОРОНАС­Ф, каталог линий в области 280–330 // Письма в Астрон. журн.: астрономия и косми­ ческая астрофизика. 2005. Т. 31. № 1. С. 39–58.

Шестов С. В., Кузин С. В., Урнов А. М. и др. (2010) Диагностика температуры солнечной плаз­ мы во вспышках и активных областях по линиям спектрального диапазона 280– в эксперименте СПИРИТ/КОРОНАС­Ф // Письма в Астрон. журн.: астрономия и космическая астрофизика. 2010. Т. 36. № 1. С. 46–60.

Sylwester J., Schrijver J., Mewe R. (1980) Multitemperature analysis of solar X­ray line emission // Solar Physics. 1980. V. 6. P. 285–309.

Sylwester J., Gaicki I., Kordylewski Z., Kowaliski M., Nowak S., Pocieniak S., Siarkowski M., Syl wester B., Trzebiski W., Bakaa J. et al. (2005) Resik: A Bent Crystal X­ray Spectrometer for Studies of Solar Coronal Plasma Composition // Solar Physics. 2005. V. 226. P. 45–72.

Understanding of the coronal energy release processes and coronal heating are among the basic im­ portance problems of contemporary solar physics. In order to best pursue this goal, it is not only enough to study the morphology of the structures seen in the corona, but also to investigate in detail the physical conditions in the hot (0.1…30 MK) plasma including determinations of its chemical composition, ion and electron temperatures or – in general the distribution of plasma with tempera­ ture – so called differential emission measure (DEM).



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.