Целью выполнения научных исследований является разработка комплексных научных и научно-технологических решений в области создания технологий анализа физических условий в окрестностях Меркурия, Земли, Юпитера и Сатурна на основе обобщенной модели магнитосферы планеты (ОММП) Солнечной системы, обладающей собственным магнитным полем, и данных измерений межпланетных космических миссий.
Объект исследований — физические условия в окрестностях Меркурия, Земли, Юпитера и Сатурна на основе экспериментальных данных, полученных от межпланетных космических миссий.
Метод проведения исследований — анализ экспериментальных данных, полученных от межпланетных космических миссий и создание обобщенной модели магнитосферы планеты Солнечной системы, обладающей собственным магнитным полем.
В результате выполнения запланированных работ по первому этапу получены следующие результаты:
— аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках исследований;
— проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения»;
— разработаны варианты возможных решений задачи создания ОММП, обладающей собственным магнитным полем, с учётом образования экваториального магнитодиска и нагрева верхней ионосферы магнитосферными электрическими токами;
— проведено обоснование выбора оптимального решения задачи разработки ОММП Солнечной системы, обладающей собственным магнитным полем, с учётом образования экваториального магнитодиска и нагрева верхней ионосферы магнитосферными электрическими токами;
— выполнено теоретическое исследование оптимального варианта разработки ОММП Солнечной системы, обладающей собственным магнитным полем, с учётом образования экваториального магнитодиска и нагрева верхней ионосферы магнитосферными электрическими токами;
— разработаны методы предоставления и анализа данных планетарных исследований из БДКЭ на основе технологических решений в рамках системы европейских виртуальных обсерваторий.
В результате выполнения запланированных работ по второму этапу получены следующие результаты:
— созданы методики и технические принципы построения ОММП Солнечной системы, обладающей собственным магнитным полем, с учётом образования экваториального магнитодиска:
а) разработаны научно-технические подходы и алгоритмы для определения формы и параметров магнитосферы для различных условий в солнечном ветре;
б) построены технические принципы решения задачи взаимодействия магнитосферы с замагниченной плазмой солнечного ветра с учетом ее конечной проводимости и сжимаемости;
— разработан экспериментальный образец программного комплекса (ЭО ПК) для расчетов магнитного поля в ОММП;
— разработаны программы и методики экспериментальных исследований ЭО ПК для расчетов магнитного поля в ОММП;
— разработаны методы, интерфейсы и средства обмена данными между моделями физических условий в околопланетном пространстве и базами данных космических экспериментов (БДКЭ), а также средства прогнозирования и предупреждения планетарных возмущений.
Отчетный этап определяет конкретные способы достижения задач, поставленных в техническом задании проекта.
Успешная реализация целей и задач проекта будет достигнута за счет использования его участниками новых технологий и методов работы с большими объемами информации, поступающими с борта современных космических аппаратов, нового программного инструментария для разработки Интернет систем. Новизна выполняемых на первом этапе исследований обусловлена выбором эффективного решения задачи построения ОММП, которое включает в себя:
а) использование уникальных данных измерений, получаемых в ходе наиболее передовых современных космических миссий;
б) использование современных моделей магнитного поля для анализа состояния околоземного космического пространства, разработанных в ходе научных исследований в МГУ;
в) использование современных методов построения Интернет-систем нового поколения, предусматривающих проведение множественных сеансов загрузки данных из разных информационных источников, их одновременную обработку, вычисления на основе моделей космической среды и публикацию результатов анализа в среде Интернет в режиме реального времени.
Теоретическая и практическая значимость проекта заключается в том, что создаваемые технологии моделирования магнитосферного магнитного поля на основе использования космических данных обеспечивают прогноз явлений космической погоды, представляющих опасность для космических и атмосферных полётов, для электронных устройств, средств связи и других технологических систем, размещенных в космосе.
Потенциальными потребителями результатов работы являются: научно исследовательские организации, университеты, институты, лаборатории и вузы, осуществляющие исследования в области космической науки, а также предприятия системы Роскосмос, выполняющие работы в области освоения дальнего космического пространства.