30
Именно такую энергию имеют электроны, вызывающие
низкоширотные полярные сияния. Из этих данных мож-
но заключить, что высыпание из радиационного пояса
действительно происходит в основном за счет резонанс-
ного взаимодействия волн и частиц.
Исходя из приведенных соображений, Н. Брайс пред-
ложил космический эксперимент по управлению высы-
панием частиц из радиационного пояса. Уход частиц из
радиационного пояса, образующий полярное сияние,
может быть вызван по команде человека. Если увеличить
концентрацию частиц в радиационном поясе, то умень-
шится критическая скорость, и в процессе высыпания
будут участвовать менее быстрые частицы, составляю-
щие основное содержание радиационного пояса. Н. Брайс
предложил ввести в радиационный пояс искусственную
холодную плазму и тем самым, путем небольших затрат
энергии на образование холодной плазмы, вызвать зна-
чительное освобождение энергии, запасенной в магнито-
сфере.
Оценки показывают, что при увеличении концентра-
ции плазмы примерно в десять раз, т. е. доведении ее до
десяти частиц в кубическом сантиметре, резонансная
энергия станет равной 20—30 кэВ. Это обусловливает
высыпание частиц мощностью до 0,3 эрг/см 2 с. Такая
мощность высыпания вызовет заметное искусственное
полярное сияние, причем внешнее воздействие будет
играть роль только спускового устройства. Поскольку
пары бария легко ионизуются солнечным излучением и
41
за бариевой плазмой можно наблюдать, то на первый
взгляд в эксперименте по вынужденному высыпанию
частиц удобнее всего использовать именно этот элемент.
В действительности же быстрое время ионизации бария
10 с), чрезвычайно удобное при измерении элек-
трических полей, здесь не приемлемо, так как пары
бария не успевают значительно расшириться до полной
ионизации.
Дальнейшему расширению препятствует магнитное
поле, которое не позволяет ввести бариевую плазму в
значительный объем, занимаемый радиационным поя-
сом. Инжекция большого количества бария приведет к
искажению магнитного поля, как это наблюдалось в не-
мецких экспериментах, и вынужденное высыпание за
счет резонансного взаимодействия волны с частицей
невозможно выделить в чистом виде.
Более удобным для изучения резонансного взаимо-
действия является цезий. Время ионизации атома цезия
солнечным излучением составляет ~ 1000 с, хотя его
потенциал ионизации меньше, чем бария. Малое время
ионизации бария, как указывалось ранее, обусловлено
наличием метастабильного уровня. При тепловой ско-
рости цезия около 3 • 10 4 см/с его пары успеют до
ионизации распространиться на расстояние 300 км, т. е.
при инжекции образуется шар цезиевой плазмы диамет-
ром в 600 км.