Kutatásvezető neve
Dr. Lichtenberger János
A kutatás rövid ismertetője
A kutatócsoport tevékenysége az űrkutatás mint gyűjtőfogalom sokrétű területei között jól behatároltan a Föld közeli világűr fizikai folyamatai mélyebb megismerését célozza. Ez a földi plazmakörnyezet dinamikai folyamatai révén komplex űr-időjárási jelenségkör helyszíne. Műszaki civilizációnk űr-szegmensének működése az itt keringő űreszközök (pl. navigációs, kommunikációs, földmegfigyelő műholdak, ISS), és közvetve a földi infrastruktúra (kiterjedt adat- és energiahálózatok) kitettsége révén a csoport által művelt alapkutatáson messze túlmutató gyakorlati fontosságot ad ennek a kutatási iránynak.
Letöltések
A vizsgált űrszegmens közvetlen kapcsolatban áll az alsó határt képező semleges légkörrel és a külső hatásokat hordozó bolygóközi térrel. A kutatócsoportunk egyik célkitűzése egy egységes űrfizikai modell megalkotása erre a földi környezetre a ma még jobbára plazma régiók mentén tagolt modellek kiváltásával. A modellalkotásban meghatározó, kihívást jelentő két tényező: e régiók ma még csak részben feltárt csatolásai, és széles időskálát fedő dinamikai folyamatok együttes kezelése. Mindezt műholdas és felszíni mérésekkel, fedélzeti és obszervatóriumi mérőeszköz fejlesztéssel, speciális jelfeldolgozó algoritmusok kidolgozásával és azok alkalmazásával, tömeges adatfeldolgozással, és a kinyert adatrendszerek tudományos értelmezésével végezzük. A kutatási területünk sokrétű jelenségkört fed, ehhez igazodva egymással összefüggő, de önálló négy kutatási résztémát művelünk:
- A legintenzívebb dinamikájú űr-időjárási hatás, a relativisztikusan nagy energiájú (1 MeV-10 MeV) részecskéket magában foglaló sugárzási övek energiaháztartásában kulcsszereplő kórus hullámok – geomágneses vihart kísérő, természetes, nemlineáris gerjesztésű VLF jelcsoport – vizsgálata, modellezése műholdas és földi hullámmérések, in-situ részecskemérések alapján. Ez a munka fedélzeten és földi állomáson rögzített elektromágneses hullámmérésekben összetartozó jelek azonosítását, detektált kórusok modellezését, azokból űrbeli közegjellemzők meghatározását jelenti. A csoport kórusokkal sikerrel modellezett és validált műholdas méréseken e jeleket gerjesztő forrás instabil plazma populációt. Kiemelt célként hiánypótló robosztus kórus detektálási eljárás kidolgozása vállalkoztunk, ami tömeges modellezést, és a forrás populáció adatok űr-időjárási megfigyelésben megkövetelt közel valós idejű számítását nyújthatja.
- A plazmaszféra közegének idő- és térbeli változását jól tükröző, villám keltette VLF jelek, az ú.n. whistlerek tömeges detektálása és nagy pontosságú elemzése inverzióval. Az ELTE Űrkutató Csoport vezetésével megvalósult AWDANet globális detektor és elemző hálózat whistlerekből plazmasűrűség értékeket számol. Célunk ennek a mérési adatrendszerneknek elemzésével a whistlerek területén még nyitott – jelterjedési, jel-közeg kölcsönhatási – kérdések vizsgálata. Ehhez műholdon és Földön azonosított whistlerek amplitúdó változását, jelszerkezetét vizsgáljuk. Korábban az ELTE Űrkutató Csoportban kidolgozott, világszinten unikális whistler detektor eljárást pontosítjuk, és tömeges feldolgozás célból GPU-ra implementáljuk. A whistler inverzióval nyert plazmasűrűség adatok közel valós idejű nowcast és forecast űridőjárási modellek bemenő adatát képezik.
- A felszínhez legközelebbi plazmarégió, az ionoszféra a Nap tranziens eseményei (pl. fler, CME) és a bolygóközi tér változásai okozta űr-időjárási jelenségeknek kitüntetett területe. E mellett a fölöttes tartományokkal szoros csatolásban áll, aktuális állapotának nyomon követése egy egységes modell alkotás része. Ebben az űr-időjárási vizsgálatban kiemelten ionoszféra radarokat tömörítő globális hálózat (GIRO), benne a 2018-ban Nagycenken (SzIGO) üzembe helyezett DPS-4D ionoszonda adataira támaszkodunk.
- A csoport által kutatott térrész alsó, légköri szegmensében van a naptevékenység és a galaktikus kozmikus sugárzás által befolyásolt Globális Légköri Elektromos Áramkör (GLEK). Ennek generátora a globális zivatartevékenység. Az áramrendszer kvázi-egyenáramú komponense a légköri elektromos potenciál gradiens (PG), ami űr-időjárási tranziensek és globális változás időskálájú folyamatok érzékeny tükre. A PG változásainak e keretben vizsgálatára egyedülálló időbeni fedésű adatrendszer áll rendelkezésünkre: a Nagycenken 1962-től máig rögzített adatsor. Vizsgáljuk a GLEK és a naptevékenység,
valamint a galaktikus kozmikus sugárzás fluxusa közötti kapcsolatot, különböző tranziens űridőjárási események (pl.: SEP, Forbush-csökkenés) PG-re gyakorolt hatását ionoszonda adatokkal összevetve.
