ЛомоносовНаучные задачи
Атмосфера Земли представляет собой «мишень» для различных видов космического излучений, попадающих в нее.
Среди них – космические лучи – заряженные частицы солнечного, галактического и внегалактического происхождения. Частицы высоких энергий рождают в атмосфере каскады вторичных частиц – широкие атмосферные ливни (ШАЛ), регистрируя которые, можно судить о параметрах самих первичных частиц. Однако во Вселенной существуют не только заряженные частицы. Гамма-излучение Вселенной и, в первую очередь, наиболее энергичные явления – гамма-всплески представляют собой объект пристального внимания исследователей в наши дни. Гамма-всплески тоже создают свой «отклик» в атмосфере в виде черенковского излучения. Однако этим «бомбардировка» частицами атмосферы не ограничивается. Следует иметь в виду, что радиационные пояса Земли – заряженные частицы, захваченные в магнитное поле, могут исчезать, высыпаться из магнитной ловушки в атмосферу Земли, создавая в ней обширные области ионизации. Энергия частиц радиационных поясов достаточно велика, например, в них присутствуют релятивистские электроны с энергиями в несколько МэВ, которые могут проникнуть достаточно глубоко в атмосферу и по скорости ионизации вполне конкурировать с ШАЛами космических лучей. Но, кроме космических факторов, на атмосферу оказывают влияние также физические процессы, происходящие совсем близко от поверхности Земли. Недавно открытые «транзиентные световые явления» и «земные гамма-всплески», природа которых возможна связана с проявлениями атмосферного электричества — яркий тому пример. Исследование описанных выше явлений — основная задача спутника «Ломоносов».
Проект предусматривает установку на борту спутника научной аппаратуры, которая будет направлена на решение следующих задач:
- Исследования космических лучей предельно высоких энергий (1019 -1020 эВ) в районе обрезания энергетического спектра, предсказанного Грейзеном, Зацепиным, Кузьминым («ГЗК–обрезание»).
- Исследования космических гамма-всплесков — наиболее энергичных процессов во Вселенной в оптическом и гамма-диапазонах.
- Исследования транзиентных световых явлений в верхней атмосфере, начатых в предудущих космических проектах МГУ «Университетский – Татьяна» и «Университетский – Татьяна-2».
- Исследования магнитосферных частиц — возможных источников транзиентных и квазистационарных явлений в верхней атмосфере в рентгеновском и оптическом диапазонах.
Кроме этого, на борту спутника будут выполняться актуальные прикладные исследования. Это – апробация комплекса космического автоматического слежения за малыми небесными телами, астероидами и космическими аппаратами, а также эксперимент по оптимизации бортовой навигационной системы.