Моделирование космических явлений большой энергии и ударно-волновых процессов в магнитосфере и ионосфере Земли на уникальном экспериментальном стенде КИ-1 с использованием лазерной плазмы и импульсно-периодических лазеров

Объект исследования - магнитосферная и ионосферная плазма Земли, космическая плазма и плазмосфера горячих экзопланет, а также лазерная плазма. Цель исследования - лабораторное моделирование взрывных процессов в магнитосфере и ионосфере Земли для понимания соответствующих явлений естественного и искусственного происхождения; разработка физических моделей для прогнозирования динамики выбросов плазмы в геомагнитном поле Земли; разработка новых способов воздействия и передачи энергии с помощью резонансных волновых потоков; создание новых лазерно-плазменных технологий модификации материалов для промышленности; создание физических и численных моделей горячих экзопланет для интерпретации астрономических наблюдений и получения новых знаний о космической среде вблизи других планет и звезд. Впервые в модельном эксперименте с лазерной плазмой (ЛП от C-H мишени) реализован режим генерации замагниченной бесстолкновительной ударной волны (БУВ) в He⁺ фоне за счет МЛМ-взаимодействия, в результате исследована динамика распространения различных ионов ЛП-поршня и фона за счет использования спектральной диагностики. Реализована генерация вистлеров большой амплитуды, и показана возможность получения больших протяженных пакетов, распространяющихся вдоль геомагнитного поля Земли. Создана 3D газодинамическая модель атмосферного истечения горячих экзопланет в потоке звездной плазмы, дана интерпретация транзитных наблюдений экзопланеты GJ436b. Определено влияние постоянного электрического поля на пороги зажигания и баланс энергии приповерхностной пульсирующей лазерной плазмы, разработан СВЧ-плазмотрон, детально рассмотрены вопросы низкочастотной поляризации и шнурование плазмы для новых лазерно-плазменных + СВЧ-технологий. Полученные результаты необходимы для создания моделей взрывных возмущений магнитосферы Земли, создания новых способов воздействия на состояние ионосферы, получения новых астрофизических данных о космической погоде вокруг других звезд, разработки новых лазерно-плазменных технологий.