Новые методики анализа космических данных позволяют строить интегральные картины распределения водяного пара над всей земной поверхностью и определять его содержание в атмосфере до высоты 10 км. Методики были отработаны на данных российского микроволнового радиометра МТВЗА (КА «Метеор-М» №2-2). Эта информация необходима для исследования зарождения и эволюции тропических, среднеширотных циклонов и так называемых атмосферных рек, а также поможет увеличить надежность прогнозов экстремальных погодных явлений и исследовать изменения климата Земли.

В ночной атмосфере Венеры на высотах 85–100 км предельно мало озона, а содержание двуокиси серы значительно изменяется в течение нескольких суток. Эти выводы были сделаны по итогам обработки данных прибора SPICAV на борту аппарата «Венера-Экспресс» (ESA), созданного при активном участии ИКИ РАН. Статья с результатами работы опубликована в Journal of Geophysical Research: Planets.

Марс теряет воду не равномерно — скорость её улетучивания в космос определяют смена сезонов и пылевые бури. Благодаря многолетней работе спектрометра SPICAM на борту космического аппарата «Марс-Экспресс» (Mars Express, ESA) впервые собраны данные о концентрации воды в атмосфере в течение нескольких марсианских лет. Как показала Анна Фёдорова и её коллеги из ИКИ РАН и лаборатории исследований атмосферы (LATMOS, Национальный центр космических исследований Франции), молекулы водяного пара в атмосфере может достигать высот 90 км над поверхностью, что существенно облегчает его «уход» в открытый космос. Наиболее интенсивно Марс теряет воду во время южного лета и пылевых бурь. Исследования были подтверждены результатами моделирования, которое провели исследователи LATMOS. Но даже эти увеличенные оценки не помогают понять, куда исчезла та марсианская вода, которая могла бы создать ландшафт современной нам планеты. «Марс-Экспресс» продолжает работу, а вместе с ним и другие марсианские аппараты, в том числе — зонд TGO миссии «ЭкзоМарс-2016» (Роскосмос/ESA).

Благодаря уникальной методике пространственной модуляции рентгеновского фона на детекторах орбитального телескопа NuSTAR (NASA) удалось исследовать с рекордной точностью космический рентгеновский фон — излучение миллионов сверхмассивных черных дыр в нашей Вселенной. Старший научный сотрудник ИКИ РАН Роман Кривонос и его коллеги смогли добиться точности измерения меньше одного процента, при незначительном вкладе шумовых сигналов.

Статья принята к печати в апрельском номере журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и опубликована онлайн. Работа непосредственно связана с подготовкой нового рентгеновского эксперимента ИКИ РАН «Монитор всего неба» на борту Международной космической станции, который должен начаться в 2022 г.

Впервые в атмосфере Марса прямыми измерениями обнаружен хлороводород. Открытие сделал российский спектрометр ACS на борту космического аппарата TGO российско-европейского проекта «ЭкзоМарс». Хлороводород появился в атмосфере во время глобальной пылевой бури и постепенно исчез после её окончания.

Это открытие заставляет пересмотреть модели химических реакций, связанных со взаимодействием поверхности и атмосферы Марса. Статья с результатами работы опубликована в журнале Science Advances 10 февраля 2021 г. В том же номере журнала опубликована статья по данным бельгийского спектрометрического комплекса NOMAD, также на борту TGO, который исследовал водяной пар в марсианской атмосфере. Обе работы подтверждают, что на Марсе по-прежнему есть много интересных задач для физиков и химиков.

Распределение угарного газа в атмосфере Марса в деталях исследовал российский спектрометр ACS на борту космического аппарата TGO миссии «ЭкзоМарс-2016». Результаты опубликованы на портале журнала Nature Geosciences 19 января и в печатном номере — 4 февраля. Это, фактически, первые оценки концентрации CO в атмосфере в зависимости от высоты над поверхностью, от 10 до 120 км. Измерения проводились на разных широтах, и захватили, в том числе, глобальную пылевую бурю 2018 года.

Концентрация молекул CO на экваторе составила около 1000 частиц на миллион в единице объёма (ppmv) на высотах 10–80 км, а по мере продвижения к полюсам она росла вплоть до более 3000 ppmv. Во время глобальной пылевой бури концентрация CO резко уменьшились на всех высотах, что свидетельствует о большем содержании водяного пара — главного «разрушителя» угарного газа на Марсе. Дальнейшая работа в этом направлении поможет детальнее понять атмосферную циркуляцию и химические реакции на Красной планете, и привести существующие модели в большее соответствие с экспериментальными данными.

Российский спектрометрический комплекс АЦС на борту марсианского орбитального зонда TGO (российско-европейский проект «ЭкзоМарс») зарегистрировал линии поглощения углекислого газа и озона, которые не наблюдались раньше ни на Земле, ни в космосе. Благодаря высокой чувствительности АЦС выяснилось, что углекислота и озон могут проявлять себе именно в том диапазоне инфракрасного спектра, где ожидается обнаружить сигнал от молекул метана. Этот газ — один из возможных биомаркеров, поэтому открытие может заставить пересмотреть и предыдущие публикации на тему измерений метана на Марсе, и методы его поиска. Результаты опубликованы в двух статьях, принятых к публикации в журнале Astronomy&Astrophysics и выложенных на сайте журнала в свободном доступе.

Марс, возможно, теряет воду быстрее, чем предполагалось. Наблюдения, проведённые с помощью российского спектрометра АЦС на борту марсианского аппарата ТГО проекта «ЭкзоМарс», показали, что сезонное увеличение водяного пара в верхней атмосферы планеты может быть гораздо большим, чем предполагалось раньше, и он может находиться в перенасыщенном состоянии даже в присутствии облаков.

Статья с результатами работы опубликована в журнале Science 9 января 2020 г.