Материалы портала «Научная Россия»

Земное эхо солнечных бурь

Земное эхо солнечных бурь
Научный руководитель Института солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук в Иркутске, заместитель председателя Сибирского отделения по координации мегапроекта по созданию Национального гелиофизического комплекса РАН Гелий Алексан

На фото вверху: Первый и единственный в России инфракрасный телескоп АЗТ-33 ИК Саянской солнечной обсерватории ИСЗФ СО РАН. Фотография В.А. Короткоручко.

Важней всего – погода в космосе

Научный руководитель Института солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук в Иркутске, заместитель председателя Сибирского отделения по координации мегапроекта по созданию Национального гелиофизического комплекса РАН Гелий Александрович Жеребцов рассказывает о работе над проектом

 

- Гелий Александрович, почему после 30 лет руководства институтом вы оставили пост директора?

- Тридцать лет – большой срок. Я давно собирался оставить этот пост, но для продвижения проекта, которым стал заниматься много лет назад, требовался определенный статус, как минимум директора института. Однако наступил такой момент, когда заниматься одновременно продвижением проекта и руководить институтом стало действительно трудновато. Поэтому мы посоветовались с коллегами в институте и решили, что Александру Павловичу Потехину, который длительное время работал заместителем директора института, необходимо возглавить институт, а я должен сосредоточиться на подготовительных работах по реализации проекта гелиогеофизического комплекса. Институт у нас очень сложный, имеется много обсерваторий, приходится ежедневно решать множество различного рода задач, поэтому эти работы нам пришлось разделить. Считаю, что это было правильное решение.

Гелий Александрович ЖеребцовДоктор физико-математических наук, профессор, академик РАН, научный руководитель Института солнечно-земной физики СО РАН.Крупный специалист в области солнечно-земной физики и верхней атмосферы Земли. Автор более 200 научных публикаций. Кавалер орденов «Знак Почета», «За заслуги перед Отечеством» IV и III степеней.

Гелий Александрович Жеребцов

Доктор физико-математических наук, профессор, академик РАН, научный руководитель Института солнечно-земной физики СО РАН.

Крупный специалист в области солнечно-земной физики и верхней атмосферы Земли. Автор более 200 научных публикаций. Кавалер орденов «Знак Почета», «За заслуги перед Отечеством» IV и III степеней.

Документальный фактор

- Как продвигается работа над проектом?

- Постановлением Правительства Российской Федерации были определены сроки осуществления работ по созданию Национального гелиогеофизического комплекса Российской академии наук – 2014–2017 гг. То есть в 2014 г. мы должны были уже приступить к работе, однако проходившая реорганизация РАН, когда многие функции были переданы в Федеральное агентство научных организаций, существенно затормозила эти работы. Фактически мы приступили к проекту по указанию ФАНО только в январе этого года. Естественно, работы приходилось проводить в спешном порядке, возникло много проблем, которые раньше не учитывались, в частности связанных с организацией взаимодействия с подрядными организациями. Это привело к тому, что в нужный срок, когда требовалось предоставить документы на государственную экспертизу, они не были готовы. Поэтому все планы, которые были задуманы для осуществления в 2015 г., пришлось сдвигать на 2016 г.. Это, конечно, большая работа и проблема для всех нас и наших подрядчиков. Тем не менее работа в институте идет полным ходом. Пытаемся найти новые формы взаимодействия, которые улучшили бы эффективность нашей работы. Надеюсь, мы сделаем все необходимое для того, чтобы ввести эти инструменты вовремя. Для повышения эффективности взаимодействия с подрядной организацией «Лыткаринский завод оптического стекла», которая находится под Москвой, мы приняли совместное решение об организации филиала этого предприятия в Иркутске, поскольку требуется повседневная совместная работа.

- При выполнении подобных работ всегда будут возникать экономические и организационные проблемы. Давайте поговорим о самом проекте, что он собой представляет, для чего он нужен?

– Наш проект гелиогеофизического комплекса – проект нового поколения. Он разработан на основе материально-технической экспериментальной базы, т.е. сети обсерваторий Института солнечно-земной физики, которая уже существует. И разработан он с целью перехода экспериментальных исследований в области физики Солнца, солнечно-земных связей на качественно новый уровень, который будет соответствовать мировому. К проблемам, решаемым с использованием инструментов комплекса, относятся такие как климат, Арктика, использование околоземного космического пространства в практической деятельности и т.д. Кроме того, важная цель при создании комплекса - обеспечение информацией о солнечно-земных связях, о проектах критических технологий и приоритетных направлениях. В настоящее время единственный в Российской Федерации гелиофизический комплекс создан в нашем институте. Он включает в себя восемь обсерваторий, расположенных от Заполярья до границ с Монголией, и содержит ряд научных установок: Большой солнечный телескоп, солнечный коронограф, Сибирский солнечный радиотелескоп, инфракрасный телескоп, радар некогерентного рассеяния, сеть ионозондов для зондирования атмосферы. Они пока дают информацию высокого уровня. Однако базовые элементы установок разработаны и созданы в период 1960–1980 гг. и уже принципиально не могут быть изменены. В перспективе потребуются кардинальная замена и модификация всей экспериментальной базы. Развитие науки, подтвержденное частично стратегическими планами зарубежных государств, а также потребности практики ставят новые научные задачи, для решения которых надо искать новые подходы к исследованиям Солнца, околоземного космического пространства, включающего такие области, как магнитосфера и атмосфера Земли. Чтобы достичь мирового уровня в этой области исследований и обеспечить стратегический задел на 20–30 лет, в ближайшие годы необходимо создать такие установки и комплексы. Для решения этих задач нами и разработан проект нового гелиогеофизического комплекса.

 

Космический фактор

- Чем интересно ученым околоземное космическое пространство?

– Околоземное космическое пространство (ОКП; иногда его называют геокосмосом), - это пространство, которое ограничивается магнитным полем Земли и представляет собой неотъемлемую часть нашей планеты. Оно включает в себя такие области, как верхняя атмосфера, ионосфера и атмосфера Земли, состояние которых определяется солнечной и геомагнитной активностью. Это пространство в последнее десятилетие уже включено в практическую деятельность человечества, а возникающие новые практические задачи требуют более глубоких его исследований. В ОКП работает большое количество космических аппаратов различного назначения, с помощью которых решаются многие экономические задачи, задачи национальной безопасности и т.д. В ОКП время от времени возникают сильные возмущения, вызванные мощными потоками заряженных частиц или замагниченной плазмы. Результатом этих возмущений становятся отказы или сбои в работе космических аппаратов. Могут повреждаться не только отдельные элементы, возможен полный выход из строя этих дорогостоящих аппаратов. Повреждения могут проявляться в виде поверхностной или объемной электризации корпуса космического аппарата либо быть следствием проникновения внутрь аппарата потоков заряженных частиц. В условиях невозмущенной околоземной плазмы воздействия на аппараты могут усиливаться при прохождении ими особых участков неоднородной магнитосферной или ионосферной плазмы. Анализ причин аварий космических аппаратов однозначно свидетельствует о том, что одной из главных причин отказов выступают экстремальные условия так называемой космической погоды. Контроль и прогнозирование состояния ОКП позволит решить следующие задачи в интересах повышения безопасности и увеличения срока эксплуатации аппаратов: выбор наиболее безопасных моментов и траекторий запусков космических аппаратов, заблаговременное отключение наиболее уязвимых систем космических аппаратов в моменты вероятных сильных воздействий окружающей среды. Примеры использования такого контроля и прогнозирования состояния ОКП: перенос сроков запуска космических аппаратов, изменения орбиты Международной космической станции из-за угрозы столкновения с космическим мусором, предупреждение космонавтов о возможном повышении уровня радиационного излучения и потоков заряженных частиц.

Особого внимания требует Арктика, своеобразная «кухня космической погоды» на всей планете. Здесь чрезвычайно ярко проявляются как отклики в ОКП на экстремальные события на Солнце, так и эффекты взаимодействия глобальных волновых явлений в атмосфере с региональными динамическими структурами. В высоких широтах определяющую роль играют электродинамические процессы в ионосферной плазме при ее взаимодействии с магнитосферой. Особенно сильно они проявляются во время геомагнитных бурь, когда происходит интенсивное высыпание энергетических частиц, генерируются электрические поля и токи. В результате происходят сильный джоулев нагрев в верхней атмосфере, перестройка динамического режима, изменение параметров, развитие неустойчивостей в ионосферной плазме, генерирующих неоднородности различного масштаба. Отсюда ионосферные возмущения распространяются в средние широты. Закономерности развития возмущений весьма сложны и до сих пор представляют собой предмет исследования.

За рубежом в последние годы прилагаются колоссальные усилия по развитию систем диагностики и непрерывному мониторингу ОКП в арктической зоне, в то время как в России этому уделяется неоправданно мало внимания. К тому же постоянное развитие технологий в арктической зоне и использование высокочувствительных коммуникационных средств диктует непрерывное совершенствование систем мониторинга и прогнозирования окружающей среды. Большая протяженность территории Российской Федерации (почти десять часовых поясов) определяет крайнюю необходимость проведения здесь мониторинга магнитосферно-ионосферно-атмосферного взаимодействия для составления общей глобальной картины развития возмущенности при различных экстремальных событиях на Солнце, в магнитосфере и ионосфере Земли. ОКП, как я уже сказал, оказывает большое влияние на работоспособность и эффективность использования жизненно важных технологических систем энергетики, навигации, радиосвязи с региональными центрами, кораблями и самолетами, особенно теперь, когда существуют кроссполярные маршруты.

Все сказанное определяет актуальность задачи создания крупного комплекса инструментов для изучения Солнца и солнечно-земных связей, отсюда и понятный интерес к этому объекту исследований.

- Я так понимаю, что требуется не просто замена устаревшей экспериментальной базы - нужны новые походы. В чем они заключаются?

– Начну с описания сложившейся ситуации. В течение 20–25 лет положение с исследованиями околоземного космического пространства с помощью наземных средств в нашей стране стало резко ухудшаться. Многие необходимые эксперименты стали для российских исследователей просто недоступны. Причин тому несколько, но главная состоит в недооценке важности фундаментальных исследований, ориентированных на решение проблем практического использования околоземного пространства, влияния на развитие новых космических технологий, включая технологии двойного назначения. К настоящему времени в стране сложилось критическое положение в области исследований по гелиогеофизике, т.е. уровень экспериментальной базы не соответствует уровню решаемых и возникающих задач и проблем. Это можно проследить на примере зарубежных исследований. За последние 20 лет за рубежом для исследования Солнца, магнитосферы, внешней атмосферы, верхней атмосферы Земли, для разработки новых космических технологий создано большое количество крупных экспериментальных установок и обсерваторий нового поколения.

В США разработан и тиражируется мобильный радар некогерентного рассеяния. На Шпицбергене созданы радар и нагревной стенд, создается обсерватория полярного каспа, вокруг Северного и Южного полюсов развернута международная сеть когерентных коротковолновых радаров для изучения магнитосферно-ионосферного взаимодействия. Более трети из них принадлежит США. Построено несколько мезосферно-стратосферно-тропосферных радаров, разработаны проекты сверхмощного экваториального радара в Японии, создается многопозиционная система радаров некогерентного рассеяния нового поколения Европейской ассоциации. В Китае ведутся работы по созданию радара некогерентного рассеяния, создается меридиональная цепь станций, которая оснащается современными зарубежными инструментами.

В области солнечной физики за рубежом в последние годы созданы и разрабатываются крупнейшие телескопы нового поколения. В США идет изготовление солнечного телескопа новых технологий. Консорциум европейских стран начал разработку четырехметрового европейского солнечного телескопа. В Германии создан и установлен на Канарских островах телескоп с диаметром зеркала 1,5 м. С 2003 г. в США работает специализированный телескоп для синоптических исследований Солнца, эксплуатация которого рассчитана на 25 лет.

Ведущие геофизические центры мира сформировались к настоящему времени в виде кластеров инструментов, объединяющих вокруг радаров некогерентного рассеяния набор радио- и оптических средств, включая мощные лидары, позволяющие проводить наиболее полную, комплексную диагностику заряженной и нейтральной компонент верхней атмосферы. Создание кластеров с такими возможностями позволит эффективно проводить исследования системы «магнитофера – ионосфера – атмосфера» в целом. Их возможности существенно расширяет и дополняет сеть станций, я подчеркиваю это особенно, т.к. создание отдельных кластеров без наличия разветвленной сети простейших геофизических инструментов, простейших солнечных инструментов не может решить задачу мониторинга в полном объеме. Как правило, такие создаваемые кластеры имеют высокий статус международных или национальных обсерваторий.

Возникает вопрос: а что входит в состав создаваемого комплекса? Разрабатываемый комплекс включает взаимосогласованные крупные экспериментальные установки для мониторинга ОКП. Это солнечный телескоп-коронограф с диаметром зеркала 3 м для исследований физики Солнца и контроля солнечных событий; многоволновый радиогелиограф для исследования физики процессов на Солнце и всепогодного мониторинга солнечной активности; нагревной стенд для изучения нелинейных процессов при воздействии мощной радиоволны на ионосферу; радар некогерентного рассеяния для исследования и непрерывного мониторинга динамики нейтральной и ионизованной составляющих атмосферы на высотах от 10 до 2 тыс. км с высоким временным и пространственным разрешением с одновременным контролем космических объектов и сеть когерентных коротковолновых радаров для исследования проявлений магнитосферно-ионосферного-атмосферного взаимодействия над арктической территории Российской Федерации. Мезосферно-стратосферно-тропосферный лидар (МСТ-лидар) предназначен для круглосуточного определения до высоты 100 км и выше основных термодинамических параметров атмосферы, таких как температура, скорость и направление ветра, а также содержания примесей: озона, паров воды, аэрозоля.

Кроме того, будет создан кластер проблемно ориентированных оптических инструментов для изучения структуры и динамики нейтральной верхней атмосферы. Ну и, конечно, в целом нужно создавать центр управления, в котором будут проводиться первичная обработка и хранение материалов, поступающих с этих измерительных установок. Отмечу, что создание всего комплекса разбито на два этапа. Настоящим постановлением правительства определен первый этап, который включает в себя разработку конструкции крупного солнечного телескопа. Это большая ответственная работа, занимающая много времени, большая ее часть должна быть выполнена на первом этапе, но разработка и конструирование будет проходить и на втором этапе, Первым этапом предусмотрено создание радиогелиографа, кластера оптических инструментов, должна быть сдана в эксплуатацию также первая очередь радара некогерентного рассеяния. Естественно, работы эти будут продолжаться на втором этапе, и к 2020 г. этот комплекс должен быть завершен полностью.

Сибирский солнечный радиотелескоп ИСЗФ СО РАН. Вид с северо-востока. Фото: В.А. Короткоручко

Сибирский солнечный радиотелескоп ИСЗФ СО РАН. Вид с северо-востока. Фото: В.А. Короткоручко

Технический фактор

- Можно хотя бы коротко рассказать об этих установках? Какие конкретно научно-практические задачи они будут решать?

- Создание солнечного телескопа должно внести решающий вклад в наше понимание происхождения солнечной активности, которая управляет явлениями космической погоды. Большие солнечные вспышки рождают потоки высокоэнергичных частиц, опасные для космонавтов и радиоэлектроники, установленной на космических аппаратах. Корональные выбросы массы вызывают ударные волны, которые ускоряют энергичные частицы и, кроме того, переносят плазму и магнитное поле, взаимодействующие с Землей. Вызванные при этом возмущения земного магнитного поля могут приводить к нарушениям в работе линий электропередач на Земле, они оказывают влияние на функционирование космических аппаратов, представляют опасность для здоровья космонавтов, пассажиров авиалайнеров, пересекающих полярные области Земли. Хотя эти солнечные явления охватывают значительные области поверхности светила и связаны с нарушением равновесия крупномасштабного магнитного поля Солнца, природа накопления энергии, спусковой механизм нарушения равновесия лежат в тонкоструктурной организации солнечного магнетизма.

Фрагмент Сибирского солнечного радиотелескопа. Фото: В.А. Короткоручко

Фрагмент Сибирского солнечного радиотелескопа. Фото: В.А. Короткоручко

Таким образом, именно микроструктура магнитных полей на Солнце играет существенную роль в физике крупномасштабных явлений солнечной активности, имеющих важное геоэффективное проявление. Солнечный телескоп позволит получить новые знания о физике этих тонкоструктурных магнитных полей в различных слоях солнечной атмосферы от корональных до самых глубоких фотосферных слоев и таким образом создать модель строения и эволюции активных и спокойных областей на Солнце. В итоге мы придем к физически обоснованным моделям солнечно-земного взаимодействия на базе реальных солнечных данных вместо тех усредненных приближений, которые сегодня используются. Важен также выбор места географического расположения телескопов: это промежуточное положение между крупными телескопами, установленными на Гавайских и Канарских островах. В перспективе это позволит проводить комплексные скоординированные исследования, значительно увеличивая время непрерывных наблюдений согласованных объектов на Солнце.

- Кроме солнечного телескопа вы создаете еще радиотелескоп. Одного оптического телескопа недостаточно?

– Недостаточно. Работа оптического телескопа во многом зависит от метеорологических условий. Оптический телескоп предназначен для проведения фундаментальных исследований, которые необходимы для понимания физических процессов на Солнце и внутри него. На оптических телескопах невозможно проводить непрерывный мониторинг. Для этого существуют радиотелескопы, и наш радиотелескоп, который называется радиогелиографом, предназначен для решения важных фундаментальных задач. Прежде всего, это всепогодный мониторинг солнечной активности, определение конфигурации и величин корональных магнитных полей в активных областях, вспышечных петлях, выбросах корональной массы, а также в атмосфере спокойного Солнца.

К теме пожара на ССРТ: сгоревшая станция восстановления качества электроэнергии на фоне работающего радиотелескопа. Фото: В.А. Короткоручко

К теме пожара на ССРТ: сгоревшая станция восстановления качества электроэнергии на фоне работающего радиотелескопа. Фото: В.А. Короткоручко

«Крестный отец», идеолог и организатор проекта и строительства ССРТ доктор технических наук Г.Я. Смольков на пепелище склада запасных волноводов. Фото: В.А. Короткоручко

«Крестный отец», идеолог и организатор проекта и строительства ССРТ доктор технических наук Г.Я. Смольков на пепелище склада запасных волноводов. Фото: В.А. Короткоручко

Телескоп позволит получать характеристики плазмы в областях энерговыделения и решать такие важнейшие проблемы, как вспышечный нагрев плазмы и процессы переноса энергии в атмосфере Солнца, обнаружение и исследование волновых процессов в ударных волнах. Исследование фундаментальных задач по физике процессов активности Солнца позволит создать базу для решения важных прикладных задач. Кроме того, сочетание корональной магнитографии, основанной на данных многоволнового радиогелиографа, с оптическими наблюдениями солнечным телескопом позволит решить задачу экстраполяции магнитных полей и переноса энергии из нижних слоев фотосферы в корону. Теперь о некоторых задачах, имеющих важное прикладное значение. Прежде всего, задача всепогодного мониторинга солнечной активности имеет не только научный, но и практический характер. Кроме того, радиоизлучение мощных солнечных всплесков может приводить к существенным помехам в сигналах, получаемых от глобальных спутниковых навигационных систем. Наблюдения солнечного радиоизлучения важны не только для научных исследований, но и для мониторинга среды, в которой работают современные технологии. Поэтому очень важно учитывать эти явления при разработке новой техники с точки зрения помехоустойчивости. Контроль помехозащищенности радаров ставит задачу разработки методов прогноза не просто вспышек, а вспышек с высокой интенсивностью излучения.

Большой солнечный вакуумный телескоп Байкальской астрофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН. Фото: В.А. Короткоручко

Большой солнечный вакуумный телескоп Байкальской астрофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН. Фото: В.А. Короткоручко

- Вы достаточно подробно рассказали о солнечных инструментах, необходимых для оценки состояния Солнца. А что вы будете использовать для изучения околоземного космического пространства?

- Установка «некогерентный радар – мезостратосферно-тропосферный радар» станет ядром кластера радиофизических инструментов для исследования ионосферы и атмосферы в составе Национального гелиогеофизического комплекса РАН. Этот комплекс предназначен для решения проблем физики ионосферы и атмосферы, для изучения нелинейных эффектов в ионосфере. Структурно радиофизический комплекс состоит из основного кластера инструментов: радара некогерентного рассеяния, нагревного стенда с системой малых проблемно-ориентированных инструментов, расположенных в районе дислокации этого радара, а также меридиональной цепочки станций, которую предполагается организовать практически вдоль магнитного меридиана Норильск – Иркутск.

Расположение радиофизического комплекса на территории России тоже уникально, т.к. позволяет получать важные геофизические данные, осуществлять контроль околоземного космического пространства в центре России и существенного дополнить данные наблюдения геофизических центров США, Европы и Японии для получения глобальных распределений параметров среды. Надо понимать, что исследование таких объектов, как околоземное космическое пространство, требует не только своих национальных инструментов – нужна крупная широкомасштабная международная кооперация. Этот радар позволит активно участвовать в международных программах. Как я уже сказал, основным объектом радиофизических исследований станет верхняя атмосфера, которая расположена на высотах 80–1,5 тыс. км и составляет одну из важнейших частей единой системы «Солнце – Земля», играя ключевую роль в процессах взаимодействия ионизованной и нейтральной газовых оболочек Земли. С одной стороны, эти процессы определяются солнечным излучением и плазменным механизмом преобразования энергии и передачи импульса в цепочке «солнечный ветер – магнитосфера – ионосфера – термосфера», с другой – энергетика, структура и динамика верхней атмосферы определяется также воздействием планетарных волн, колебаний внутренних гравитационных волн, турбулентных процессов, генерируемых в нижележащих слоях атмосферы.

Радиофизический комплекс должен внести вклад в изучение этого взаимодействия на основе комплексных взаимодополняющих измерений параметров ионизованных нейтральных компонентов, составляющих верхнюю атмосферу, с помощью радиофизического комплекса и лидарно-оптического комплекса, который также входит в состав нашего Национального геофизического комплекса. Важную роль в этих исследованиях будет играть МСТ-радар, позволяющий измерять параметры атмосферы в интервале высот от приземного слоя до 90 км. Этот эффективный метод будет впервые реализован в нашей стране на радиофизическом комплексе. Это позволит проводить с помощью его и лидарно-оптического комплекса изучение всех слоев атмосферы как единой системы, а это одно из магистральных направлений развития атмосферных исследований. Ионизованная часть верхней атмосферы эффективно взаимодействует с радиоволнами различных частот, что представляет большой интерес для радиофизических исследований. Мы получим уникальную возможность для исследования распространения радиоволн, в том числе нелинейных, одновременно с высокой информативной диагностикой ионосферной плазмы.

Результаты исследования ионосферы и верхней атмосферы на радиофизическом комплексе дадут возможность проведения с его помощью высокоинформативного мониторинга околоземного космического пространства. Эти результаты представляются важными для различных областей науки и технологий космической и наземной радиосвязи, радиолокации навигации космических аппаратов и спутников контроля околоземного космического пространства, включая проблему космического мусора. Таким образом, основная задача радара – проведение комплексных исследований физических процессов в околоземном космическом пространстве от наземного слоя до высот термосферы, ионосферы и магнитосферы.

Российская сеть когерентных коротковолновых радаров будет наиболее эффективным инструментом для исследований проявлений магнитосферно-ионосферно-атмосферного взаимодействия над арктической территорией России. При поддержке Сибирского отделения РАН и Росгидромета в 2012 г. в режиме непрерывного мониторинга был запущен первый российский когерентный радар. Он расположен под Екатеринбургом. Проектом предусмотрено размещение подобных радаров в районах Иркутска и Магадана. В ближайшее время на зарубежных станциях планируется развернуть еще несколько радаров. Таким образом, будет построена значительная высокая плотность из системы этих радаров, однако без участия России, территория которой охватывает долготный сектор более 100 градусов, невозможно с достаточной точностью прогнозировать развитие возмущений верхней атмосферы во время геомагнитных бурь. Российская система КВ-радаров будет решать задачи поддержки функционирования различных систем радиосвязи на территории России, в том числе связанных с обеспечением систем загоризонтной радиолокации, задач радионавигации, радиосвязи в высокоширотных областях России. Система радаров позволит проводить круглосуточный мониторинг областей формирования мелкомасштабных неоднородностей и систем ионосферных токов. Эти характеристики наряду с областями высыпания частиц оказывают основное влияние на процессы формирования помеховой обстановки и качества приема радиосигналов.

- При работе комплекса проблемно-ориентированных оптических инструментов будет ли необходимость в проведении исследований с помощью спутников?

- Этот комплекс должен внести вклад в изучение обширного круга явлений, связанных с солнечной активностью, магнитосферно-ионосферного взаимодействием, взаимодействием между верхними и нижними слоями атмосферы, литосферно-атмосферными связями. Это позволит детально изучить часть структуры и динамики нейтральной среднеширотной атмосферы. Создание гелиогеофизического комплекса не заменит спутниковые измерения. Эти методы исследования Солнца и околоземного космического пространства должны взаимно дополнять друг друга, но каждый из них должен решать свои задачи. С помощью искусственных спутников Земли необходимо контролировать межпланетное магнитное поле и параметры солнечного ветра. Это исключительно важно для прогноза солнечной активности и воздействия солнечных явлений на нашу планету. Поэтому спутниковые измерения по-прежнему будут необходимы для решения задач по диагностике и прогнозу состояния ОКП.

================================ Sputnik Wanted! ======================================

- Гелий Александрович, прежде чем начать обсуждать мегапроект, вы сказали, что в этом году в институте большое событие – введен в строй астрокомплекс. Это часть мегапроекта или что-то иное?

- Нет, это самостоятельный проект. D течение последних 15 лет в институте ,ыла проделана большая работа. В этом году мы ввели его в опытную эксплуатацию. Астрокомплекс расположен на Саянской солнечной обсерватории и состоит из двух астрономических башен-телескопов – инфракрасного телескопа b телескопа с широкоугольным обзором – и технического здания. Астрокомплекс предназначен для решения фундаментальных и прикладных задач с целью контроля космического пространства, техногенных засорений, т.е. космического мусора и астероидно-кометной опасности, а также для наблюдения за искусственными спутниками Земли в интервале высот от 400 до 70 тыс. км.

В состав астрокомплекса входит еще один телескоп АЗТ-14, который был нами построен раньше. В его задачи входилb измерение координат искусственных спутников Земли на геостационарной орбите, уточнение орбит в интересах пополнения Российского каталога системы контроля космического пространства и главного каталога фоноцелевой обстановки в стратегической космической зоне. Кроме того, с его помощью проводились поиск и измерение пассивных, т.е. не работающих, космических аппаратов, с его же помощью идентифицировались неизвестные объекты. Проводились наблюдения низкоорбитальных космических аппаратов, контроль технического состояния космических аппаратов по регистрации их блеска. А вот два новых телескопа – результат капитального строительства. Инфракрасный телескоп – первый и пока единственный в нашей стране, который предназначен для измерения отражательных и излучательных характеристик космических аппаратов в видимом и инфракрасном диапазонах. С его помощью проводятся наблюдения за искусственными спутниками Земли от 200 до 70 тыс. км в дневных условиях и на теневых участках орбиты.

Широкоугольный обзорно-поисковый телескоп с полем зрения три градуса позволяет проводить высокоскоростной обзор неба со скоростью более 50 квадратных градусов в час при проницающей способности до 21 звездной величины. Широкоугольный телескоп позволяет быстро осуществлять обзор неба и регистрировать все появляющиеся кометы, астероиды, т.е. объекты естественного происхождения. Но он позволяет регистрировать и мелкоразмерные объекты, которые имеют техногенный характер. Телескоп позволяет с большой скоростью просматривать небо, за короткое время регистрировать все появившиеся новые объекты, выделять те, которые мы намерены исследовать. На интересующий нас объект наводится инфракрасный телескоп с целью проведения необходимых измерений и исследований. Введение такого комплекса – большое событие в нашей науке, поскольку позволяет решать не только научные задачи, но и очень важные прикладные, в том числе в интересах безопасности страны.

 

Человеческий фактор

- С астрономическим астрокомплексом понятно. А как вы планируете использовать гелиогеофизический комплекс? Для работы на нем требуются новые специалисты или это будут сотрудники вашего института?

- Вы задали очень важный вопрос. Для работы в уже существующих в институте обсерваториях, анализа имеющихся экспериментальных материалов, проведения экспериментов в полном объеме людей недостаточно. Требуется не менее 25–30 человек. Для нового комплекса нужно немедленно готовить новые кадры, заключать договоры с соответствующими университетами и читать необходимые курсы для студентов, которых мы предполагаем принять к себе на работу. По окончании университета желательно направить их на стажировку в крупные научные центры, в том числе зарубежные. Для того чтобы они могли работать у нас в институте, надо начинать строить жилье. Эти принципиальные вопросы мы обсуждали в ФАНО, но, к сожалению, они не перешли в практическую плоскость.

Далее, уже сейчас мы должны рассчитать эксплуатационные расходы и необходимое финансирование на проведение исследовательских работ, чтобы эти работы были учтены в какой-либо государственной программе.

Что касается использования строящегося комплекса, мы всегда заявляли и писали, что создаем комплекс федерального значения, коллективного пользования, на котором могут проводить эксперименты и соответствующие исследования сотрудники научных учреждений, подведомственных ФАНО, университетов, различных ведомств. Полагаю, наш институт как застройщик должен нести ответственность за правильную и надлежащую эксплуатацию этих инструментов. Кроме того, поскольку мы располагаем всеми техническими возможностями создаваемых инструментов, с учетом наших представлений о состоянии того или иного научного направления необходимо разработать научную программу, которая позволила бы использовать комплекс и продвинуть наши исследования на более высокий уровень. Для разработки комплексной научной программы следует привлечь известных ученых по различным научным направлениям: «Физика Солнца и межпланетной среды», «Физика магнитоферы и ионосферы» и т.д.

- Гелий Александрович, вы говорили, что летом этого года институт посетили руководители различных ведомств. Можете рассказать об этом визите?

- В начале июля наш институт посетил президент Российской академии наук академик В.Е. Фортов. Вместе с ним прибыли вице-президент РАН, председатель Сибирского отделения РАН академик А.Л. Асеев и заместитель руководителя ФАНО С.В. Кузьмин. Встречи состоялись в институте и Иркутском научном центре. В институте прошла пресс-конференция для журналистов, затем посетили астрофизическую обсерваторию на Байкале.

На следующий день вместе с заместителем председателя Правительства РФ Д.О. Рогозиным, который курирует работы, связанные с изучением космического пространства, и генеральным директором госкорпорации «Ростех» С.В. Чемезовым посетили обсерваторию, где находится Сибирский солнечный радиотелескоп и где будет сооружен радиогелиограф, а затем – Саянскую солнечную обсерваторию, где будет построен Большой солнечный телескоп.

Во время посещения и после возвращения в Иркутск обсудили вопросы, касающиеся состояния работ и принятия необходимых мер по строительству гелиогеофизического комплекса. По итогам поездки вышло распоряжение, подписанное О.Д. Рогозиным, в котором даны поручения соответствующим министерствам и ведомствам по исполнению постановления Правительства РФ о создании гелиогеофизического комплекса. Считаю, что состоявшийся визит был очень важен для продолжения работ.

- Гелий Александрович, вы удовлетворены тем, что в результате трудной многолетней работы постановление Правительства РФ о создании комплекса было подписано, выделено финансирование и вы смогли приступить к работе?

- Двойственное чувство. С одной стороны, выход постановления внушает большой оптимизм, особенно это важно для коллектива института, настроение улучшилось. С другой стороны, сразу же возникли форс-мажорные обстоятельства. Вот пример: выбранная нами площадка для размещения радара оказалась непригодной, т.к. недавно построенная новая военная РЛС создает на этой площадке большие помехи. Следовательно, необходимо было прекратить проектно-изыскательские работы и искать другую площадку. Я не ожидал, что это будет большой проблемой. Мы провели, по-моему, 15 поисковых экспедиций в различных районах Иркутской области и Бурятии, а это непредвиденные финансовые расходы. Поиски проводили на автомашинах и вездеходах, со специальными измерительными приборами.

Наконец площадка была выбрана недалеко от Байкала. С точки зрения необходимых условий, место замечательное, есть дороги, электричество… Но оказалось, что этот участок расположен в зоне Байкальского национального парка, значит, необходимо проводить соответствующие согласования, слушания и т.д. А для этого опять требуется время. Есть и другие сложные вопросы. Выполнен очень большой объем работ, но впереди работы несравненно больше.

В заключение хочу сказать следующее. Никакого проекта создания гелиогеофизического комплекса не было бы, если бы не помощь и поддержка многих и многих людей. Бывший президент РАН академик Ю.С. Осипов придавал очень большое значение нашей инициативе создания такого комплекса, вместе с ним мы были по этому вопросу на приеме у президента РФ В.В. Путина, который нас поддержал и дал соответствующее поручение. Необходимое содействие оказывает действующий президент РАН академик В.Е. Фортов, помогают и поддерживают в работе вице-президенты РАН академик А.Л. Асеев, Л.М. Зеленый, Ю.М. Михайлов. Генеральный директор госкорпорации «Ростех» С.В. Чемезов, его первый заместитель В.В. Артяков, председатель НТС ГК «Ростех» Ю.Н. Коптев создали координационный центр по реализации проекта. Существенную помощь оказали работники министерств и ведомств – начальник департамента развития приоритетных направлений науки и технологий Минобрнауки С.В. Салихов, начальник департамента государственных целевых программ и капитальных вложений Минэкономразвития Ю.М. Колочков, руководитель госкорпорации «Роскосмос» И.А. Комаров и др.

В процесс подготовки постановления были вовлечены сотрудники других институтов, и я хотел бы поблагодарить за поддержку и подготовку проекта директора САО члена-корреспондента РАН Ю.Ю. Балегу, директора ГАО члена-корреспондента РАН А.В. Степанова, директора ИЗМИРАН доктора физико-математических наук В.Д. Кузнецова и, конечно же, своих коллег по институту, которые сделали все, чтобы решение по строительству состоялось, – директора института ИСЗФ СО РАН члена-корреспондента РАН А.П. Потехина, заместителей директора члена-корреспондента РАН В.М. Григорьева, доктора физико-математических наук В.И. Куркина, доктора физико-математических наук А.Т. Алтынцева. Спасибо всем, кто вложил свои знания и опыт в организацию проекта, важного для нашей науки и нашей страны.

Беседовал Валерий Чумаков

влияние солнца гелий жеребцов исзф со ран национальный гелиогеофизический комплекс ран радиотелескоп солнечный телескоп солнце физика

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий