Игорь Максимович Подгорный - Активные эксперименты в космосе

пространства. В лабораторных
условиях активное вмешательство в изучаемые процессы осуществляется несоизмеримо проще. Можно
сказать, что лабораторный эксперимент является д а ж е
излишне активным, так как сам процесс измерения в
эксперименте влияет на характер изучаемого явления и
46

может привести к значительным его искажениям.
Здесь возникает необходимость ставить различные
контрольные опыты с целью выяснения и устранения
этих искажений.
Центральной проблемой физики магнитосферы является выяснение механизмов попадания быстрых частиц в магнитосферу. Быстрые частицы, входя в верхние слои атмосферы, вызывают несравнимое по красоте
и величию явление — полярное сияние. Для выяснения
путей проникновения быстрых частиц в магнитосферу
автором совместно с Э. М. Дубининым и Ю. Н. Потаниным был использован искусственный солнечный ветер,
который содержал небольшое количество ( ~ 0 , 0 1 % от
концентрации плазмы) быстрых электронов, энергией
около 5 кэВ. Прослеживание потоков электронов,
внедряющихся вместе с плазмой в магнитосферу, производилось двумя методами. Быстрые электроны, попадая на сцинтиллирующий кристалл, вызывают его
излучение в видимой области спектра, и это излучение
может быть зарегистрировано фотоэлектронным умножителем.
Другой метод, позволяющий получить распределение интенсивности потока в пространстве,— фотографический. Чувствительная фотопленка, защищенная от
видимого света тонкой алюминиевой фольгой, помещается в той плоскости, где необходимо определить
интенсивность потока плазмы. Быстрые электроны,
содержащиеся в плазме, попадают на алюминиевую
фольгу и выбивают рентгеновские кванты. Кванты с
энергией в несколько килоэлектронвольт легко проникают через алюминиевую фольгу толщиной 6 мк и вызывают почернение фотопленки.
Введение пленок значительных размеров в магнитосферу может заметно исказить потоки плазмы и форму
магнитного поля. При использовании пленки, соизмеримой с размерами искусственной магнитосферы и
позволяющей получить общее представление о направлении потоков плазмы, приходилось тщательно подбирать ее положение, чтобы она по возможности не перекрывала основные потоки и вносила минимальное искажение в форму силовых линий магнитного поля.
Каждый такой эксперимент сопровождался серией
47

контрольных измерений с помощью миниатюрных регистраторов быстрые электронов и магнитных зондов.
Полярные сияния. В лабораторном эксперименте
чрезвычайно трудно наблюдать свечение газа под действием частиц, прорвавшихся внутрь искусственной
магнитосферы, но используя различные детекторы,

Рис. 11. Фотография цилиндрической пленки, одетой на терреллу, и
схема ее экспонирования. На дневной стороне отчетливо видны две
зоны высыпания частиц. Высокоширотная зона образуется за счет
прорыва плазмы через северную полярную щель. В низкоширотной
зоне высыпаются электроны из радиационного пояса

можно регистрировать те самые потоки заряженных частиц на поверхности терреллы, которые в космосе при
попадании в атмосферу вызывают полярные сияния.
Высыпание быстрых электронов, введенных в искусст48

к

ШМ.

Рис.

1 < 3 < S
5 --">