Een Sojoez 2.1b-raket is succesvol gelanceerd vanaf Site 1S op het Vostochny Cosmodrome in Rusland, met aan boord twee Ionosfera-M satellieten die in een zonnesynchrone baan zijn gebracht. De lancering vond plaats op vrijdag 25 juli 2025 en de Sojoez vloog in een noordelijke baan over een uitgestrekt maar dunbevolkt gebied. De Ionosfera-M nr. 3 en nr. 4 satellieten vliegen naar een cirkelvormige baan op ongeveer 800 km hoogte op een Fregat-M bovenste trap om de vier satellieten tellende Ionosfera wetenschappelijke satellietconstellatie te voltooien.
De Ionosfera-M nr. 1 en nr. 2 satellieten werden in november 2024 gelanceerd aan boord van een soortgelijk Sojoez/Fregat lanceervoertuig vanuit Vostochny. De Sojoez-raket vervoerde 18 secundaire ladingen tijdens deze vlucht, waarvan 17 Russische en één van het Iraanse ruimtevaartagentschap. Een van de Russische satellieten is een 16U CubeSat, terwijl 16 3U CubeSats voor drie verschillende Russische commerciële organisaties vlogen. Ook de Iraanse telecommunicatiesatelliet Nahid-2 werd gelanceerd.
Deze vlucht was pas de derde Sojoez 2.1b-vlucht van 2025 en de eerste lancering van het jaar vanuit Vostochny. Rusland heeft het Vostochny Cosmodrome ontwikkeld als binnenlands alternatief voor het Baikonur Cosmodrome in Kazachstan. Rusland huurt het cosmodrome van de Kazachse regering en betaalt 115 miljoen dollar per jaar om Baikonur tot 2050 te mogen gebruiken.
Roscosmos startte de Ionosfera-M-constellatie als onderdeel van Project Ionozond, een programma dat is ontworpen om de geofysische omgeving rond de aarde te bestuderen, evenals het ruimteweer en de effecten daarvan op onze planeet. Voor deze studies werden vier Ionosfera-satellieten ontwikkeld en aangeschaft, terwijl ook een vijfde satelliet werd voorgesteld.
De vijfde satelliet voor dit project, bekend als Zond-M, is ontworpen om de zon te observeren vanuit een zonnesynchrone baan (SSO) rond de aarde. Het Zond-M-gedeelte van het project werd echter eind 2024 opgeschort vanwege bezuinigingen. Roscosmos kampt de laatste jaren met een tekort aan financiering als gevolg van de Russische invasie van Oekraïne en de druk die dit op de middelen van het land legt. Het totale Ionozond-project wordt beheerd door Roscosmos in samenwerking met het All-Russian Scientific Research Institute of Electromechanics (JSC VNIIEM), de Russian Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring (Roshydromet) en de Russian Academy of Sciences. Roshydromet zal de gegevens van Ionosfera-M gebruiken voor ruimteweervoorspellingen, terwijl JSC VNIIEM de satellieten heeft ontwikkeld en gebouwd.
De Ionosfera-satellieten, die elk ongeveer 400 kg wegen, zijn ontworpen voor een levensduur van acht jaar. Het eerste paar Ionosfera-satellieten werd gelanceerd in een SSO met een stijgend knooppunt dat overeenkomt met ongeveer 21:00 uur, terwijl het tweede paar werd gelanceerd in een baanvlak dat 90 graden verwijderd is van het eerste paar.
Het tweede paar draait in een baan langs een lijn die overeenkomt met de middaguren – ongeveer 15.00 uur – bij het stijgende knooppunt van de baan. Hierdoor kan de totale constellatie op verschillende tijdstippen van de dag metingen van de ionosfeer van de aarde verzamelen. De metingen worden verricht door negen instrumenten aan boord van elk ruimtevaartuig. Deze instrumenten omvatten vier spectrometers, een kortegolfsonder, een magnetometer, een sensor voor energetische deeltjes en een radiogolfsonder. De Ionospheric Plasma Energy Spectrometer (ESIP), de Plasma and Energetic Radiation Spectrometer (SPER/1), de Galactic Cosmic Ray Spectrometer (GALS/1) en de Gamma Spectrometer (SG/1) zullen verschillende aspecten van het plasma, de deeltjes en de straling van de ionosfeer bestuderen.
ESIP zal het ionosferische plasma meten en de structuur van de ionosfeer bestuderen, terwijl SPER/1 de differentiële energiespectra van laag-energetische elektronen en protonen zal meten. GALS/1 zal de protonfluxenergie en de totale proton- en elektronfluxen meten, terwijl SG/1 harde röntgen- en gammastraling in de atmosfeer van de aarde zal bestuderen. Naast de vier spectrometers zullen vijf andere instrumenten aanvullende metingen verrichten. De Ozonometer-TM-kortegolfsonder zal de door de atmosfeer van de aarde gereflecteerde ultraviolette (UV) straling van de zon meten, terwijl de magnetometer voor laagfrequente golven (NVK2) de magnetische en elektrische velden van de ruimte dicht bij de aarde zal meten.
De GPS-ontvanger voor totale elektroneninhoud (PES) zal de hoogteverdeling van elektronen in de ionosfeer van de aarde observeren, en de Laertes-radiogolfsonde zal de elektronendichtheid en totale elektroneninhoud meten. Daarnaast zal een dubbele-frequentiebakensysteem (MAYAK) de ionosfeer van de aarde onderzoeken, met de nadruk op het gebied dat niet toegankelijk is voor satellieten. Hoewel de Ionosfera-satellieten niet met elkaar communiceren, zullen ze een ingebouwd wetenschappelijk en gegevensverzamelsysteem gebruiken om de door de satellieten verkregen wetenschappelijke gegevens op te slaan en door te sturen naar grondstations in Rusland. De instrumenten ESIP, SPER/1, GALS/1, SG/1, Ozonometer-TM, NVK2, PES, Laertes en MAYAK zijn aanwezig op alle vier de ruimtevaartuigen.
De atmosfeer van de aarde is verdeeld in verschillende lagen, waarbij de troposfeer de laagste atmosferische laag is en zich uitstrekt van zeeniveau tot ongeveer 10 km hoogte. De stratosfeer strekt zich uit van ongeveer 10 km tot 50 km hoogte en bevat de beschermende ozonlaag van de aarde. Na de stratosfeer komt de mesosfeer, die zich uitstrekt tot ongeveer 85 km hoogte, en van daaruit stijgt de thermosfeer tot een hoogte van 500 tot 1000 km. De meeste meteoren verbranden in de mesosfeer wanneer ze met hoge snelheid de atmosfeer van de aarde raken.
De thermosfeer absorbeert hoogenergetische röntgenstraling en UV-straling, en veel satellieten, waaronder het internationale ruimtestation ISS, draaien in een baan om de aarde binnen de thermosfeer. Ten slotte is de exosfeer de plek waar de atmosfeer van de aarde uitloopt in de ruimte, tot een hoogte van 190.000 km vanaf het aardoppervlak – de helft van de afstand tot de maan. De ionosfeer, die zich uitstrekt van ongeveer 80 km tot 650 km hoogte, is een reeks lagen in de mesosfeer en thermosfeer waar hoogenergetische zonnestraling elektronen uit atomen en moleculen verwijdert. Deze atomen en moleculen worden daardoor elektrisch geladen ionen, en de geïoniseerde lagen van de atmosfeer veroorzaken niet alleen aurora's tijdens zonnestormen, maar beïnvloeden ook radio- en navigatiesignalen.
De Ionosfera-M-constellatie is het nieuwste initiatief van ruimtevaartorganisaties om de ionosfeer te bestuderen, die in 1902 werd ontdekt toen Guglielmo Marconi radio-experimenten uitvoerde. Terwijl de Sovjet-Unie missies uitvoerde om de ionosfeer te bestuderen als onderdeel van zijn Kosmos-reeks satellieten, is Ionosfera-M het eerste grote Russische initiatief om het ruimteweer te bestuderen in vele jaren.
Bron: NSF
