В нашей повседневной жизни мы полагаемся на прогнозы погоды, чтобы узнать, будет ли завтра дождь. Мониторинг и прогнозирование космической погоды также жизненно важны для безопасной эксплуатации спутников и поддержания условий для пребывания астронавтов в космосе. Однако космическая погода гораздо более непредсказуема, чем погода на Земле.
Исследовательская группа, возглавляемая проф. Ван Юмин и проф. Шань Сюй из Университета науки и техники Китая (USTC) Китайской академии наук, разработала спектрометр низкоэнергетических ионов (low-energy ion spectrometer, LEIS) для использования на борту китайского геосинхронного спутника BeiDou-3. LEIS предназначен для измерения распределения энергии ионов каждого заряда с хорошим энергетическим, угловым и временным разрешением, что полезно при мониторинге космической погоды и раннем предупреждении. Научные данные, полученные LEIS, были опубликованы в Science China Technology Sciences.
Начиная с 2012 года, исследовательская группа занималась разработкой и реализацией полезной нагрузки LEIS, которая отвечает требованиям миссии по исследованию магнитосферы. С помощью моделирования и экспериментальных испытаний LEIS был откалиброван и окончательно завершен в 2017 году. Это предыдущее исследование также было опубликовано в журнале Science China Technology Sciences и получило положительный отзыв.
Основываясь на предыдущей полезной нагрузке, исследователи еще больше расширили дальность обнаружения LEIS, улучшили энергетическое и угловое разрешения, а также уменьшили рассеиваемую мощность и размер. Спутник BeiDou-3 был успешно запущен в июне 2020 года с LEIS на борту.
Наблюдения LEIS показывают усиление потоков ионов, указывая на признаки выброса ионов из-за заметного шторма или суббури и связанного с ними поверхностного заряда.
Количественные данные о дифференциальном потоке энергии ионов согласуются с предыдущими результатами миссии Van-Allen Probes НАСА, доказывая, что LEIS работает хорошо.
Рецензент отметил: «Результаты довольно интересны, и полученные научные данные важны для изучения динамики магнитосферных ионов, а также для мониторинга космической среды».