Исследование планетных атмосфер методом солнечного просвечивания с применением акустооптической фильтрации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.04, кандидат физико-математических наук Беляев, Денис Анатольевич

• Беляев, Денис Анатольевич
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Беляев, Денис Анатольевич

Введение.

Глава I. МЕТОД СОЛНЕЧНОГО ПРОСВЕЧИВАНИЯ

В АТМОСФЕРАХ ПЛАНЕТ.

§ 1. Обзор атмосферных исследований с помощью солнечного просвечивания.

§ 2. ИК спектроскопия солнечного просвечивания в атмосфере.

§ 3. Отличительные особенности метода солнечного просвечивания.

§ 4. Восстановление вертикальных профилей.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование планетных атмосфер методом солнечного просвечивания с применением акустооптической фильтрации»

Актуальность темы

Экспериментальные исследования атмосферы планет методом солнечного и звездного просвечивания (также называемого затменным методом) позволяют провести детальный анализ вертикального распределения атмосферных газов и аэрозолей, а также структуры и динамики атмосферных слоев. Орбитальные измерения указанным способом дают возможность наблюдать эволюцию спектра пропускания атмосферы с высотой в реальном масштабе времени, избежав калибровок прибора по абсолютной величине интенсивности регистрируемого сигнала.

Первые орбитальные эксперименты по солнечному просвечиванию были проведены с искусственных спутников Земли (ИСЗ) и направлены в основном на мониторинг содержания озона, водяного пара, других газовых составляющих и аэрозолей в земной атмосфере. При этом использовались спектрометры различных типов ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазонов. Встречались приборы с очень высокой разрешающей способностью (А/Д^~105), однако их громоздкие размеры и масса исключают применение такого оборудования в межпланетных миссиях.

Зондирование вертикальной структуры атмосферы других планет (в диссертационной работе рассматриваются Марс и Венера) имеет большой интерес для понимания эволюции их климата. Спектроскопические измерения затменным методом при достаточном спектральном разрешении (ЛУАЛ.—104) в ближнем ИК-диапазоне позволяют получать вертикальные профили содержания летучих компонентов и их изотопов, например Н20 и HDO. Эти профили помогают понять историю диссипации воды на планетах. Анализ профилей для серосодержащих газов (SO2, SO) в надоблачном слое Венеры является также индикатором масштабных фотохимических процессов, связанных с сернокислотными облаками, полностью покрывающими планету [1]. Кроме того, вариации содержания SO2 над облаками могут быть косвенными доказательствами вулканической активности на Венере, хотя, следует оговориться, вулканы на этой планете явно никогда не наблюдались [2].

До настоящего времени данные о вертикальном распределении содержания водяного пара в атмосфере Марса были доступны лишь из немногих экспериментов, среди которых самыми информативными (до миссии «Марс-Экспресс») являлись затменные измерения спектрометра «Огюст» с борта орбитального аппарата «Фобос-2» в 1989 году [3]. К сожалению, наблюдения продлились всего два месяца, и исследовать вертикальные профили Н20, других газов и аэрозолей в полной мере не удалось. Высотное распределение воды в марсианской атмосфере также было получено из микроволновых наблюдений с Земли [4], однако пространственное разрешение в этом случае значительно ниже, чем при просвечивании. В настоящий момент осуществляются попытки восстановления вертикальных профилей водяного пара по наблюдениям прибора TES (Thermal Emission Spectrometer) с борта спутника Mars Global Surveyor [5]. Зондирование вертикального профиля Н20 также входит в число задач эксперимента MCS (Mars Climate Sounder) на Mars Reconnaissance Orbiter, однако его данные еще не опубликованы.

С орбиты Венеры солнечные затмения не наблюдались никогда. Вертикальные профили НгО и S02 были померены спускаемыми аппаратами «Венера-11, 13, 14» и «Вега» в облачном слое и ниже [6, 7]. В то же время средняя атмосфера планеты (60-110 км), в частности мезосфера, исследовалась с бортов КА «Пионер-Венера» [8, 9] и «Венера-15, 16» [10, 11], а также при наземных микроволновых [12] и миллиметровых [13] наблюдениях. До настоящего момента единственная информация о вертикальном распределении водяного пара в мезосфере Венеры была получена с помощью наземных наблюдений в миллиметровом и субмиллиметровом спектральном диапазонах, но вертикальное разрешение подобных измерений невелико [14]. Изотопное соотношение D/H на Венере измерялось масс-спектрометром на КА «Пионер-Венера» [15, 16] и при наземных наблюдениях ночной стороны планеты [17], что дало схожие значения под облачным слоем, в ~157 раз превышающие то же соотношение на Земле.

Для лучшего понимания процесса диссипации воды на планете необходимо получить вертикальный профиль изотопного соотношения HD0/H20, по которому оценивается обогащение дейтерия относительно более легкого водорода (D/H) в верхней атмосфере. Это значит, что измерения содержания водяного пара (например, в полосе 2,6 мкм) и HDO (3,7 мкм) должны проходить параллельно в процессе одного сеанса затмения.

Таким образом, прибор для солнечного просвечивания с орбиты должен сочетать следующие качества: компактность, высокое спектральное разрешение, способность регистрировать несколько участков спектра излучения одновременно или быстро переключаться с одного спектрального интервала на другой. Подобными характеристиками обладают спектрометры на основе акустооптического перестраиваемого фильтра (АОПФ).

Этот фильтр может работать как самостоятельный диспергирующий элемент спектрометра, а в комбинации со схемой дисперсии высокого разрешения (например, эшелле-решетка) может быть использован для селекции дифракционных порядков. Гибкость и быстродействие электронной перестройки АОПФ при отсутствии механических подвижных частей обеспечивают почти моментальный (—10 мкс) доступ к любому участку спектра в широком диапазоне (не менее октавы). Такие преимущества акустооптических фильтров удачно подходят для решения задач солнечного просвечивания в межпланетных орбитальных миссиях, однако до недавнего времени в космических экспедициях АОПФ не применялись.

Диссертационная работа посвящена анализу результатов наблюдений атмосфер Марса и Венеры методом солнечного просвечивания с применением акустооптических приборов для фильтрации излучения в ближнем ИК-диапазоне. Исследования проводились в двух действующих затменных экспериментах: акустооптический спектрометр СПИКАМ и акустооптический эшелле-спектрометр SOIR. Прибор СПИКАМ (СПектроскопия Исследования Компонент Атмосферы Марса) миссии «Марс-Экспресс» Европейского космического агентства (ЕКА) зондирует марсианскую атмосферу с января 2004 года. Спектрометр SOIR (Solar Occupation in the InfraRed) миссии ЕКА «Венера-Экспресс» измеряет вертикальную структуру атмосферы Венеры с июня 2006 года. Основное внимание в работе уделено эксперименту SOIR; подобного рода измерения проводятся на Венере впервые.

Работа включает в себя все стадии космического эксперимента с акустооптическим блоком спектрометра SOIR: калибровки прибора (сначала лабораторные, а затем полетные), обработка и анализ данных измерений, выполненных на орбите Венеры.

Цель работы

Целью работы является получение вертикальных профилей содержания водяного пара в атмосфере Марса и профилей Н20, HDO и SO2 в атмосфере Венеры. Для достижения этой цели решены следующие задачи:

• калибровка спектрометра SOIR как в лабораторных условиях, так и в полете;

• обработка данных с акустооптических экспериментов по солнечному просвечиванию на Марсе и Венере;

• интерпретация спектров пропускания атмосферы и восстановление вертикальных профилей указанных газов.

Научная новизна

1. Впервые в атмосфере Марса проведены одновременные измерения содержания Н20, С02 и аэрозолей на высотах 10-50 км.

2. В атмосфере Венеры получены спектры пропускания газов С02, S02, Н20 и HDO с рекордно высоким спектральным разрешением — 0,15 см"1 (А/ДА,~25000).

3. Впервые над облаками Венеры получены вертикальные профили содержания газов S02, Н20 и HDO методом солнечного просвечивания. Измерения Н20 и HDO проведены одновременно в процессе каждого сеанса затмения.

Научная и практическая ценность

Одновременно измеренные профили содержания Н20 и аэрозолей в атмосфере Марса важны для понимания климата планеты.

Параллельное детектирование линий поглощения Н20 и HDO с высоким спектральным разрешением в мезосфере Венеры позволяет оценить изменение изотопного соотношения D/H с высотой. По этому отношению делаются выводы об истории диссипации воды на планете.

Измерение содержания двуокиси серы в надоблачном слое Венеры открыло новый виток в исследованиях S02 на планете; поставлены новые задачи перед фотохимическими моделями атмосферы планеты. Увеличение содержания S02 может быть связано с вулканической активностью.

В практическом плане в результате проведенных лабораторных и полетных калибровок АОПФ для SOIR был накоплен уникальный опыт применения приборов нового класса в орбитальных космических экспериментах. Акустооптический эшелле-спектрометр на принципе аппаратуры SOIR нашел применение для решения задач экологии в земной атмосфере в рамках подготавливаемого в настоящее время эксперимента по мониторингу парниковых газов «РУСАЛКА» (РУчной Спектральный АнаЛизатор Компонент Атмосферы) на Российском сегменте МКС.

Личный вклад автора в полученные результаты

Лабораторные и полетные калибровки АОПФ для спектрометра SOIR и измерения SCb над облаками Венеры полностью выполнены лично автором. Он также внес решающий вклад в обработку данных по измерениям профилей Н20 и HDO в атмосфере Венеры и провел дополнительные калибровки спектрометра СПИКАМ РЖ в ходе проекта «Марс-Экспресс».

Апробация работы

Результаты проведённых исследований были представлены на следующих конференциях: 4-я Украинская конференция по космическим исследованиям (Украина, Крым, сентябрь 2004 г); 2-я Всероссийская открытая ежегодная конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Россия, Москва, ноябрь 2004 г); 39-я конференция Американского астрономического сообщества (США, Орландо, октябрь 2007 г.); 4-я и 5-я конференции молодых ученых «Фундаментальные и прикладные космические исследования» (Россия, Москва, апрель 2007 и 2008 гг.); Генеральная ассамблея Европейского геонаучного сообщества 2008 (Австрия, Вена, апрель 2008 г.); 37-я научная ассамблея КОСПАР (Канада, Монреаль, июль 2008 г.).

Кроме того, результаты исследований обсуждались на научных семинарах отдела Физики планет ИКИ РАН, лаборатории Акустооптики Физического факультета МГУ, кафедры Атмосферных исследований Физического факультета СПбГУ, а также на международных совещаниях по проекту «Венера-Экспресс».

По материалам диссертации опубликовано 7 статей в научных журналах, 1 статья в трудах конференций и 8 тезисов докладов ([А1]-[А16]).

Содержание работы

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения.

Заключение диссертации по теме «Планетные исследования», Беляев, Денис Анатольевич

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Впервые в атмосфере Марса были проведены измерения содержания водяного пара методом солнечного просвечивания с помощью акустооптического спектрометра. По полученным вертикальным профилям Н20 было оценено количество осажденной воды в атмосферном столбе на высотах выше 15 км. В пределах высот 25-50 км обнаружен избыток содержания водяного пара, что может говорить о более теплых условиях на этих высотах на 5-10 К по сравнению с предсказаниями модели общей циркуляции Марса при отсутствии сильного (в несколько раз) перенасыщения Н20.

2. В лабораторных условиях собрана экспериментальная установка, на которой были проведены калибровки летных образцов акустооптического фильтра для спектрометра SOIR миссии «Венера Экспресс». В результате обработки летных данных по измерению солнечного излучения были осуществлены дополнительные калибровки АОПФ. Получены спектральные характеристики фильтра, позволяющие максимально корректно анализировать атмосферные спектры пропускания. Разработана методика полетных калибровок АОПФ эшелле-спектрометра.

3. Впервые в мезосфере Венеры получены вертикальные профили содержания водяного пара и HDO методом солнечного просвечивания. Измерения газов были проведены одновременно, и обнаружено, что изотопное соотношение HD0/H20 превышает в 240±25 раз ту же величину в земной атмосфере и в ~1.5 раза больше результата под облаками Венеры. Подобные результаты могут говорить о разной скорости конденсации HDO и Н20 и о более медленном процессе диссипации атомов дейтерия относительно атомов водорода.

4. Впервые в надоблачном слое Венеры померено вертикальное распределение двуокиси серы методом солнечного просвечивания. Полученные значения в несколько раз превышают содержание SO2 над облаками, измеренное предыдущими миссиями, что может указывать на новую волну вулканической активности на планете. Однако это лишь гипотеза; есть предпосылки того, что поглощение этого газа может существенно меняться в течение суток.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Беляев, Денис Анатольевич, 2008 год

1. МаровМ. Я. и др. Нефелометрические измерения на станциях «Венера-9» и «Венера-10». И Косм. Исслед. 1976. Т. 14(5). С. 729-734.

2. Esposito L. W. et al. Chemistry of lower atmosphere and clouds. // In: Venus II, Eds. S.W. Bougher, D.M. Hunten and R.J. Phillips, Univ. of Arizona Press. Tucson. 1997. P. 415-458.

3. Rodin A. V., Korablev О. I., and Moroz V. I. Vertical distribution of water in the near-equatorial troposphere of Mars: water vapor and clouds. // Icarus. 1997. V. 125. P. 212-229.

4. Clancy R. T. et al. Water vapor saturation at low altitudes around Mars aphelion: A key to Mars climate?. II Icarus. 1996. V. 122. P. 36-62.

5. Ignatiev N. I. et al. Water vapor in the lower atmosphere of Venus: a new analysis of optical spectra measured by entry probes. // Planet. Space Sci. 1997. V. 45. P. 427-438.

6. Bertaux J.-L. et al. Vega-1 and Vega-2 entry probes: an investigation of local UV absorption (220-400 nm) in the atmosphere of Venus (S02, aerosols, cloud structure). II J. Geophys. Res. 1996. V. 101. P. 12709-12745.

7. Schofield J. Т., Taylor F. W., and McCleese D. J. The global distribution of water vapor in the middle atmosphere of Venus. // Icarus. 1982. V. 52. P. 263-278.

8. Esposito L. W. et al. Sulfur dioxide at the Venus cloud tops, 1978-1986. // J. Geophys. Res. 1988. V. 93. P. 5267-5276.

9. Ignatiev N.I. et al. Water vapor in the middle atmosphere of Venus: an improved treatment of the Venera 15 IR spectra. // Planet. Space Sci. 1999. V. 47. P. 1061-1075.

10. Zasova L. V. et al. S02 in the middle atmosphere of Venus: IR measurements from Venera-15 and comparison* to UV data. // Icarus. 1993. V. 105. № 1. P. 92-109.

11. SandorB.J., and Clancy R. T. Water vapor variations in the Venus mesosphere from microwave spectra. IIIcarus. 2005. V. 177. P. 129—143.

12. Encrenaz T. et al. First detection of HDO in the atmosphere of Venus at radio wavelengths: an estimate of the H20 vertical distribution. // Astron. Astrophys. 1991. V. 246. L63-L66.

13. Gurwell M. A. et al. SWAS observations of water vapor in the Venus mesosphere. II Icarus. 2007. V. 188. № 2. P. 288-304.

14. Donahue Т. M. et al. Venus was wet A measurement of the ratio of deuterium to hydrogen. // Science. 1982. V. 216. P. 630-633.

15. Donahue Т. M. et al. Ion/neutral escape of hydrogen and deuterium: evolution of water. // In: Venus II: Geology, Geophysics, Atmosphere, and Solar Wind Environment. Ed. by: Bougher S. W. et al. University of Arizona Press, Tucson. 1997. P. 385-414.

16. De Bergh C. et al. Deuterium on Venus Observations from Earth. // Science. 1991. V. 251. P. 547-549.

17. Brogniez С., and Lenoble J. Analysis of 5 year aerosol data from the Stratospheric Aerosol and Gas Experiment II. // J. Geophys. Res. 1991. V. 96. D8.P. 15479-15497.

18. Glaccum W. et al. The Polar Ozone and Aerosol Measurement (POAM II) instrument. II J. Geophys. Res. 1996. V. 101. P. 14479-14487.

19. Lucke R. L. et al. The Polar Ozone and Aerosol Measurement (POAM III) instrument and early validation results. // J. Geophys. Res. 1999. V. 104. P. 18785-18799.

20. Thomanson L. W., and Ghassan T. SAGE III aerosol extinction measurements: Initial results. // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30, #12, P. 3341.

21. YokotaT. et al. ILAS (Improved Limb Atmospheric Spectrometer)/ADEOS data retrieval algorithms. И Adv. in Sp. Res. V. 21, #3, P. 393-396.

22. BovensmannH. et al. SCIAMACHY: mission objectives and measurement modes. // J. Atmospheric Sci. 1999. V. 56. #2. P. 127-150.

23. Blamont J. E. et al. Vertical structure of dust and ozone in the Martian atmosphere deduced from solar occultation measurements. // Nature. 1989. V. 341. P. 600-603.

24. Krasnopolsky V. A. et al. Phobos-2: Solar occupation spectroscopic measurements of the Martian atmosphere at 1.9 and 3.7 |im. // Nature. 1989. V. 341. P. 603-604.

25. Кораблев О. И. Солнечное просвечивание атмосферы Марса на космическом аппарате «Фобос»: профиль водяного пара, характеристики аэрозоля и другие результаты. // Астрон. Вестник. 2002. Т. 36. №1. С. 15-38.

26. Korablev О., et al. SPICAM solar occultation experiment. // LP I tech. report. 1996. V. 1. Parti. P. 26-27.

27. BertauxJ.-L. et al. SPICAM on Mars Express: Observing modes and overview of UV spectrometer data and scientific results. // J. of Geophys. Res. 2006. V. 111. ЕЮ. CitelD E10S90.

28. Fedorova A. et al. Mars water vapor abundance from SPICAM IR spectrometer: Seasonal and geographic distributions. // J. of Geophys. Res. 2006. V. 111. № E9. E09S08.

29. Титов Д. В. и др. Венера-Экспресс: научные задачи, аппаратура и сценарий миссии. // Космические исследования. 2006. Т. 44. № 4. С. 349364.

30. Тимофеев Ю. М., Васильев А. В. Теоретические основы атмосферной оптики. // СПб.: Наука, 2003. 474 с.

31. Smith G. R., and Hunten D. M. Study of planetary atmospheres by absorptive occupations. II Rev. of Geophys. 1990. V. 28. P. 117-143.

32. Gamache R. R. et al. C02-broadering of water vapor lines. // J. Mol. Spectrosc. 1995. V. 170. P. 131-151.

33. Humlicek J., Optimized computation of the Voigt and complex probability functions. II J. Quant. Spectrosc. & Radiat. Transfer. 1982. V. 27. #4. P. 437444.

34. KendraL. L., and Benner D. C. Rapid and accurate calculation of the Voigt function. // J. Quant. Spectrosc. & Radiat. Transfer. 2007. V. 107. P. 173192.

35. Matveev V. S. Approximate representations of absorption coefficient and equivalent widths of lines with Foigt profile. // J. Appl. Spectrosc. 1972. V. 12. P. 168-172.

36. Rodgers C. D. In: Series on atmospheric, oceanic, and planetary physics. Ed. F.W. Taylor. Vol. 2. Inverse methods for atmospheric sounding: theory and practice. 2000. World Scientific. Singapore-New Jersey-London-Hong Kong. 238 P.

37. Тимофеев Ю.М., Поляков A.B. Математические аспекты решения обратных задач атмосферной оптики (учебное пособие). — СПб.: Изд.-во С.-Петерб. ун-та, 2001. 188 с.

38. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. М., 1983.

39. Поляков А.В. К вопросу об использовании априорной статистической информации при решении нелинейных обратных задач атмосферной оптики. // Исследование Земли из Космоса. 1996. № 3. С. 11-17.

40. Поляков А.В. и др. Новая интерпретация измерений прозрачности спутниковым спектрометром SAGE III. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 3. С. 410-422.

41. Quemerais Е. et al. Stellar occultations observed by SPICAM on Mars Express. II J. Geophys. Res. 2006. V. 111. #09. E09S04.

42. Press W. H. et al. Numerical recipes in FORTRAN: the art of scientific computing. // Cambridge University Press. 1992. 2nd edition. 992 P.

43. Краснопольский В. А. Физика свечения атмосфер планет и комет. // М.: Наука, 1987. 304 с.

44. Chassefiere Е. et al. Vertical transport of water ice at low latitudes in the martian atmosphere. // Geophys. Research Let. 1992. V. 19, #9, P. 945-948.

45. Балакший В. И., Парыгин В. Н., Чирков JI. Е. Физические основы акустооптики. // М.: Радио и связь, 1985. 280 с.

46. Магдич Л. Н. Акустооптические перестраиваемые фильтры. // Изв. АН СССР, Сер. физ. 1980. Т. 44. № 8. С. 1638-1642.

47. Chang I. С. Tunable acousto-optic filters: An overview. // Opt. Eng. 1997. V. 16(5). P. 455-460.

48. WattsonR. B. et al. Imaging spectrometer study of Jupiter and Saturn. // Icarus. 1976 V. 27. P. 417-423.

49. Glenar D. A. et al. Acouto-optic imaging spectropolarimery for remote sensing. // Appl. Opt. 1994. V. 33. P. 7412-7424.

50. ChanoverN. J. et al. Probing Titan's lower atmosphere with acousto-optic tuning. IIIcarus. 2003. V. 163. P. 150-163.

51. Беликов И. Б. и др. Акустооптическая фильтрация излучения в ультрафиолетовом диапазоне. // Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14(7). С. 645650.

52. Буймистрюк Г. Я. и др. Построение видеоспектрометрических и спектрально-адаптивных телевизионных систем на базе акустооптических фильтров. // ИЗК. 1985. № 5. С. 67-75.

53. Pustovoit V. I., and Pozhar V. Е. Acousto-optic spectrometers for Earth remote sensing. // Proc. SPIE, Earth Observing Systems IV. 1999. V. 3750, P. 243-249.

54. Zhang H. et al. Design of a miniature solid state NIR spectrometer. // Proc. SPIE Int. Opt. Soc. Eng., V. 2475, P. 376-383.

55. Korablev О. et al. An AOTF-based spectrometer for the studies of Mars atmosphere for Mars Express ESA mission. // Adv. in Space Res. 2002. V. 29. №2. P. 143-150.

56. Bertaux J.-L. et al. SPICAV on Venus Express: Three spectrometers to study the global structure and composition of the Venus atmosphere. // Planet. Space Sci. 2007. V. 55. P. 1673-1700.

57. Парыгин В. H. и др. Оптимизация функции пропускания акустооптической ячейки с аподизированным пьезопреобразователем. // ЖТФ. 2001. Т. 71. № 9. С. 73-78.

58. Ohmachi Yo. Acoustic wave propagation in Te02 single crystal. // J. Acoust. Soc. Amer. V. 51. #IB. P. 164.

59. Selivestrova I. M. et al. Temperature dependence of elastic properties of paratellurite. //Phys. Stat. Sol. (A). 1987. V. 101. P. 437-444.

60. Forget F. Improved General Circulation Models of the Martian Atmosphere from the surface to above 80 km. // J. Geophys. Res. 1999. V. 104. №E10. P. 24155-24176.

61. Rothman L. S. et al. The HITRAN 2004 Molecular Spectroscopic Database. // Journal of Ouan. Spectroscopy & Radiative Transfer. 2005. V. 96. № 2. P. 139-204.

62. Montmessin F. et al. Origin and role of water ice clouds in the Martian water cycle as inferred from a general circulation model. // J. Geophys. Res. 2004. V. 105. #E2. P. 4109-4121.

63. Jaquin F. et al. The vertical structure of limb hazes in the Martian atmosphere. II Icarus. 1986. V. 68. P. 442-461.

64. Farmer C., and La Porte D. D. The detection and mapping of water vapor in the Martian atmosphere. И Icarus. 1977. V. 16. P. 34-46.

65. Korablev O. et al. SPICAM IR acousto-optic spectrometer experiment on Mars Express. I/ J. of Geophys. Res. 2006. V. 111. № E9. E09S03.

66. Епихин В. M., Визен Ф. JL, Пустовойт В. И. Акустооптический фильтр. // Патент. СССР №1247816. 22.10.1984.

67. Taylor F.W. et al. Atmospheric temperature sounding on Mars, and the climate sounder on the Mars Reconnaissance Orbiter. // Adv. Sp. Res. 2006. V. 38. #4. P713-717.

68. Moroz V. I., and Zasova L. V. VIRA-2: A review of inputs for updating the Venus International Reference Atmosphere. // Advances in Space Research. 1997. V. 19. № 8. P. 1191-1201.

69. Adams W. S., and Dunham T. Absorption bands in the infrared spectrum of Venus. // Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 1932. V. 44, P. 243-247.

70. Bertaux J. L. et al. First observation of 628 CO2 isotopologue band at 3.3 jam in the atmosphere of Venus by solar occultation from Venus Express. // Icarus. 2007. V. 195. #1. P. 28-33.

71. Von Zahn U., Moroz V.I. Composition of the Venus atmosphere below 100 km altitude. // In: The Venus Inter-national Reference Atmosphere, ed. Kliore A.J., Moroz V.I., Keating G.M. Adv. Space. Res. 1985. V. 5. P. 173-196.

72. Wilson W.J. et al. Venus. I. Carbon monoxide distribution and molecular line searches. II Icarus. 1981. V. 45. P. 624-637.

73. Clancy R.T., and Muhleman D.O. Diurnal variations in the Venus mesosphere from CO microwave spectra. II Icarus. 1985. V. 64. P. 157-182.

74. Owen Т., and Sagan C. Minor constituents in planetary atmospheres: ultraviolet spectroscopy from the Orbiting Astronomical Observatory. // Icarus. 1972. V.16. P.557-568.

75. Connes J. et al. Traces of HC1 and HF in the atmosphere of Venus. // Astrohys. J. 1967. V.147. P.1230-1237.

76. Hagemann R. et al. Absolute isotopic scale for deuterium analysis in natural waters, Absolute D/H ratio of SMOW. // Tellus. 1970. V. 22. P. 712-715.

77. HartleR. E., and Taylor H.A. Identification of deuterium ions in the ionosphere of Venus. II Geophys. Res. Lett. 1983. V. 10. #10. P. 965-968.

78. Bjoraker G. L. et al. Airborne observations of the gas composition of Venus above the cloud tops: measurements of H20, HDO, HF, and the D/H and 180/160 isotopic ratios. II Bull, of Amer. Astron. Soc. 1992. V. 24. P. 995. #30.04.

79. BezardB. et al. The deep atmosphere of Venus revealed by high-resolution nightside spectra. II Nature. 1990. V. 345. P. 508-511.

80. Iwagami N. et al. Hemispheric distributions of HC1 above and below the Venus' clouds by ground-based 1.7 цш spectroscopy. // Planet. Space Sci. 2008. subm.

81. Barker E. S. Detection of S02 in the UV spectrum of Venus. // Geophys. Res. Lett. 1979. V. 6(2). P. 117-120.

82. Stewart A. I. et al. Ultraviolet spectroscopy of Venus: Initial results from the Pioneer Venus orbiter. // Science. 1979. V. 203. P. 777-229.

83. Conway R. R. et al. IUE detection of sulfur dioxide in the atmosphere of Venus. // Geophys. Res. Lett. 1979. V. 6(7). P. 629-631.

84. Jenkins E. B. et al. Rocket spectra of Venus and Jupiter from 2000 to 3000 A. II The Astrophys. Journal. 1969. V. 157. P. 913-924.

85. Anderson R. С. et al. Spectra of Venus and Jupiter from 1800 to 3200 A. // J. Atmos. Sci. 1969. V. 26. P. 874-888.

86. Na С. Y. et al. International Ultraviolet Explorer observation of Venus SO2 and SO. II J. Geophys. Res. 1990. V. 95 (D6). P. 7485-7491.

87. ParisotJ. P. et al. Balloon observations of Venus from 200 to 320 nm. // Astron. Astrophys. 1986. V. 166. P. 333-336.

88. McClintock W. E. et al. Sulfur dioxide in the atmosphere of Venus. // Icarus. 1994. V. 112. P. 382-388.

89. Na C. Y., and L. W. Esposito. UV observation of Venus with HST. // Bull. Amer. Astron. Soc. 1995. V. 27, P. 1071, #07.01.

90. MorozV. I. et al. Venera 15 and Venera 16 infrared experiment. 4. Preliminary results of spectral analyses in the region of H2O and S02 absorption bands. // Cosmic Res. 1985. V. 23(2). P. 202-211.

91. Korablev О. I. et al. SOIR experiment for Venus Express: scientific objectives for solar occultations. // Geophys. Res. Abstr. 2002. V. 4. EGS02-A-03506.

92. Bertaux J. L. et al. SOIR: A new type of IR spectrometer for the study of water isotopes in the atmosphere. // Geophys. Res. Abstr. 2003. V. 5. #7921.

93. Nevejans D. et al. Compact high-resolution spaceborne echelle grating spectrometer with acousto-optical tunable filter based order sorting for the infrared domain from 2.2 to 4.3 Jim. // Applied Optics. 2006. V. 45. № 21. P. 5191-5206.

94. Baldwin, D. P. et al. AOTF-echelle spectrometer for air-ICP-AES continuous emission monitoring of heavy metals and actinides. // Proc. SPIE. 1999. V. 3534. P. 478-486.

95. Малышев В. И. Введение в экспериментальную спектроскопию. М.: Наука. 1979. 480 с.th •

96. Palmer С. Diffraction grating handbook. 6 ed., Newport Corporation. 2005.

97. Krasnopolsky V. A. Mars' upper atmosphere and ionosphere at low, medium, and high solar activities: implications for evolution of water. // Icarus. 2002. V. 107. #E12. doi: 10.1029/2001JE001809.

98. Fouchet Т., and LellouchE. Vapor pressure isotope fractionation effects in planetary atmospheres: application to deuterium. // Icarus. 2000. V. 144. P. 114-123.

99. Bertaux J.-L., and MontmessinF. Isotopic fractionation through water vapor condensation: The Deuteropause, a cold trap for deuterium in the atmosphere of Mars. II J. Geophys. Res. 2001. V. 106. #E12. P. 32879-32884.

100. Cheng B.-M. et al. Photo-induced fractionation of water isotopomers in the Martian atmosphere. // Geophys. Res.Lett. 1999. V. 26. #24. P. 3657-3660.

101. Sandor В. J., and Clancy R. Т. HDO in the mesosphere: observation and modeling of novel isotopic variability. // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. #D15. P. 4463-4477.

102. Crisp D. Radiative forcing of the Venus Mesosphere. I. Solar fluxes and heating rates. // Icarus. 1986. V. 67. P. 484-514.

103. Esposito L. W. Sulfur dioxide: Episodic injection shows evidence for active Venus volcanism. И Science, 1984. V. 223. P. 1072-1074.

104. Mills F. P. et al. Atmospheric Composition, Chemistry, and Clouds. In Exploring Venus as a Terrestrial Planet, Geophysical Monograph Series. 2007. V. 176, P. 73-100, copyright 2007 by the American Geophysical Union.

105. Sandor B. J. et al. SO and S02 in the Venus mesosphere: Observations of extreme and rapid variation. // American Astronomical Society, DPS meeting #39, #45.08.1. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА

106. А1. Беляев Д. А. и др. Малогабаритный эшелле-спектрометр высокого разрешения с использованием аку сто оптической фильтрации для атмосферных исследований. // Проблемы управления и информатика.2005. № 1.С. 153-155.

107. A3. Fedorova А. А., ., BelyaevD. et al. Solar infrared occultation by the SPICAM experiment on Mars-Express: results of first Martian year on the orbit. // 36th COSPAR Scientific Assembly, 16-23 July 2006, Beijing, China,2006. Abstract A-01355.

108. А5. Fedorova А. . , BelyaevD. et al. The Venus upper haze from SPICAV/SOIR infrared experiments on Venus-Express. // Geophysical Research Abstracts. 2007. V. 9. A-09742.

109. A8. Bertaux J.-L., . , Belyaev D. et. al. A warm layer in Venus' cryosphere and high altitude measurements of HF, HC1, H20 and HDO. // Nature. 2007. V. 450. P. 646-649.

110. A9. Belyaev D. A. et al. First observations of S02 above Venus' clouds by means of solar occultation in the infrared. // Geophysical Research Abstracts. 2008. V. 10. A-01079.

111. А10. Mahieux A., . , BelyaevD. et al. In-flight performance and calibration of SPICAV/SOIR on-board Venus-Express. // Applied Optics. 2008. V. 47, № 13. P. 2252-2265.

112. All. Belyaev D. et al. Sulfur dioxide observations above Venus' clouds by means of solar occultation in the infrared. // 37th COSPAR Scientific Assembly, 1320 July 2008, Montreal, Canada, 2008. Abstract C33-0016-08.

113. A12. Bertaux J.-L., . , BelyaevD. et al. SPICAV/SOIR on-board Venus-Express: an overview of two years of observations. // 37m COSPAR Scientific Assembly, 13-20 July 2008, Montreal, Canada, 2008. Abstract C33-0014-08.

114. A13. Belyaev D. et al. First observations of S02 above Venus' clouds by means of solar occultation in the infrared. // J. Geophys. Research. 2008. V. 113. Doi: 10.1029/200 8JE003143.

115. A14. Fedorova A. . , Belyaev D. et al. HDO and H20 vertical distributions and isotopic ratio in the Venus mesosphere by SOIR spectrometer on-board Venus-Express. // J. Geophys. Research. 2008. V. 113. Doi: 10.1029/2008JE003146.

116. A15. Vandaele A. C., . , BelyaevD. et al. Composition of the Venus mesosphere measured by SOIR on-board Venus-Express. // J. Geophys. Research. 2008. V. 113. Doi: 10.1029/2008JE003140.

117. A16. Fedorova A. A., . , Belyaev D. A. et al. Solar infrared occultations by SPICAM experiment on Mars-Express: simultaneous observations of H20, C02 and aerosol vertical distribution. // Icarus. 2008. DOI: 10.1016/j.icarus.2008.11.006.