НА ПУЛЬСЕ СИСТЕМЫ СОЛНЦЕ -- ЗЕМЛЯ
В. Поляков,
ученый секретарь
Института солнечно-земной физики.
ХХ век -- век прорыва в космос. Человечество устремилось за
пределы Земли и все, что с этим связано, стало особо интересовать
его. Знания о сложных процессах, происходящих в неведомой для
него стихии, приобрели особую актуальность. Бурно стали
развиваться новые направления в науке, в частности,
солнечно-земная физика, поскольку именно с Солнцем -- главным
источником света, тепла и энергии, связано все, что происходит в
земном и околоземном пространстве.
Очень скоро стало ясно, что изучать солнечно-земные связи нужно
комплексно, как единую систему. Исследования солнечной активности
во всех ее проявлениях от Солнца до Земли дают возможность
строить количественные модели и физические теории процессов
взаимодействия с магнитным полем и атмосферой Земли. В
солнечно-земной физике важное значение придается изменчивости
процессов генерации солнечной энергии и переносу этой энергии от
Солнца к Земле. Но в то же время исследуется и гипотетическое
стационарное состояние каждого из элементов системы. Особо важна
роль тех явлений, которые оказывают воздействие на связь,
технологические системы и инженерные сооружения, на процессы
жизни.
Именно на такое комплексное исследование системы Солнце--Земля
нацелен Институт солнечно-земной физики (бывший СИБИЗМИР),
обладающий мощнейшей в мире экспериментальной базой. Достаточно
сказать, что комплекс обсерваторий, полигонов, станций,
расположенных от Красноярского края до Бурятии, с единичными для
России оригинальными установками -- истинное национальное
достояние страны. Совокупность уникального оборудования позволяет
вести измерения большинства параметров элементов солнечно-земной
системы.
Три обсерватории института наблюдают за процессами на Солнце. На
Байкальской астрофизической обсерватории находятся Большой
солнечный вакуумный телескоп (единственный в России) для
исследования тонкоструктурных деталей в солнечной атмосфере и
хромосферные телескопы с высоким пространственным разрешением.
Вблизи поселка Монды (Республика Бурятия) располагается Саянская
солнечная обсерватория с горизонтальным солнечным телескопом,
снабженным магнитографами: панорамным -- для быстрой
видеорегистрации продольных магнитных полей и векторным -- для
регистрации полного вектора магнитного поля в активных областях.
Там же имеются солнечный телескоп оперативных прогнозов
(единственный в России) и Большой внезатменный коронограф для
изучения процессов в солнечной короне и хромосфере. На
Радиоастрофизической обсерватории в поселке Бадары (Республика
Бурятия) находятся Сибирский солнечный телескоп (единственный в
России радиоинтерферометр мирового уровня), радиоинтерферометр с
малой базой, радиометры и радиоспектрограф метрового диапазона.
Совокупность этих инструментов позволяет получать сведения о
процессах, происходящих на Солнце, от фотосферы до короны.
Институт обладает спектрографом космических лучей, который
состоит из трех станций, регистрирующих нейтронную и МЮ-мезонную
компоненты космических лучей на высотах 425м, 2000 м и 3000 м над
уровнем моря. На полярной обсерватории (Норильск) ведутся
комплексные наблюдения за полярными сияниями и свечением ночного
неба, проводится регистрация ионосферных параметров и
геомагнитного поля в различных частотных диапазонах . Это
позволяет делать пространственно-временной анализ явлений в
полярной ионосфере и магнитосфере Земли. Системы вертикального и
наклонного радиозондирования ионосферы, установки для измерения
поглощения радиоволн, допплеровские установки приема наземных и
спутниковых радиосигналов, измерения дрейфов плазменных
неоднородностей и ветров в ионосфере, сканирующие фотометры,
оптические и радиолокационные установки для изучения полярных
сияний дают возможность изучать процессы термосферно-ионосферного
взаимодействия и реакции этой системы на внешние и искусственные
воздействия.
Институт имеет также высокопотенциальный радар (единственный в
России) для измерения параметров плазмы верхней атмосферы методом
некогерентного рассеяния радиоволн. В 1994 году при финансовой
поддержке администрации Иркутской области создан Центр
космического мониторинга -- приема и обработки спутниковой
информации о состоянии земной поверхности и атмосферы. Данные
используются для контроля за динамикой атмосферных штормов и
ураганов, выявления крупных загрязнений воды и суши, обнаружения
лесных пожаров и наводнений.
Все эти сложные приборы созданы по проектам, а иные и руками
иркутских астрофизиков. На сооружение некоторых из них, например
Сибирского солнечного радиотелескопа, ушли годы. При этом было
решено множество не только теоретических, но и инженерных,
конструкторских задач.
На обсерваториях ведутся регулярные наблюдения -- по некоторым
видам в течение нескольких десятилетий, а за магнитным полем
Земли -- более 100 лет. Полученные данные наблюдений имеют
исключительную научную и практическую ценность. Значимость их
связана с изучением антропогенного воздействия на верхнюю
атмосферу и околоземный космос, диагностикой состояния и прогноза
изменений этих сфер в интересах эффективного освоения и
использования для новых технологий, космических аппаратов,
прогнозирования условий радиосвязи, радионавигации, эксплуатации
наземных и космических средств специального назначения, а также
протяженных коммуникаций электроснабжения и трубопроводов. Их
результаты необходимы также для изучения влияния
гелио-геофизических факторов на здоровье людей, для оценки
климато- и погодообразующих факторов.
Несмотря на то, что организован институт в 1960 году, он имеет
давнюю историю. Создавался он на базе старейшей в Сибири --
Иркутской магнитно-метеорологической обсерватории, основанной еще
в 1886 году. Позже она была переведена в поселок Зуй. Здесь
проводились не только магнитосферные, но и ионосферные
исследования, велись наблюдения за Солнцем и именно здесь
сложился творческий коллектив энтузиастов, составивших костяк
будущего института.
Сегодня наш институт -- один из немногих научных учреждений
России, способных вести как теоретические, так и
экспериментальные исследования по основным разделам
солнечно-земной физики. В нем работают 530 человек, из них 146 --
научные сотрудники, 1 академик, 24 доктора и 84 кандидата наук.
Имена многих из них широко известны миру. Академик Г.Жеребцов,
являющийся в настоящее время директором Института, исполняющий
обязанности первого директора В.Кокоуров,член-корреспондент АН
Туркменской ССР Н.Ерофеев, создавший новое направление по физике
Солнца, член-корреспондент АН СССР В.Степанов, ветераны: доктора
наук В.Поляков, Э.Казимировский, В.Мишин, Л.Щепкин, Г.Куклин,
Е.Пономарев, создатель Сибирского солнечного радиотелескопа
Г.Смольков, руководители отделов В.Григорьев, А.Потапов,
В.Кошелев, А.Потехин и многие другие.
За прошедшие годы получен ряд фундаментальных результатов,
соответствующих мировому уровню. Так, в области физики Солнца
большие успехи достигнуты в экспериментальных и теоретических
исследованиях колебаний в атмосфере Солнца, природы солнечных
магнитных полей. Разработаны новые методы диагностики состояния и
прогноза развития солнечной активности и ее геоэффективности.
Итогом изучения магнитосферы, ионосферы и
магнитосферно-ионосферного взаимодействия стал цикл работ по
созданию физических и математических моделей, описывающих
суббуревые процессы, отклик высокоширотных токовых систем на
изменение параметров солнечного ветра, высокоширотной ионосферы и
плазмосферы, динамические процессы в нижней ионосфере.
Исследования ионосферного распространения радиоволн позволили
разработать способ математического описания процесса
распространения сигналов декаметрового диапазона на основе метода
нормальных волн. Высокий уровень фундаментальных исследований
обеспечивает выполнение крупных практических задач. На протяжении
всей своей деятельности Институт вносит оперативные данные о
состоянии Солнца, ионосферы и магнитного поля Земли в
прогностические центры страны.
Достигнутые результаты получили достойное признание в стране и за
рубежом. В 1986 г. за заслуги в развитии физической науки и
большой вклад в решение народнохозяйственных задач институт
награжден Орденом Трудового Красного Знамени. В 1996 году группа
ученых ИСЗФ отмечена Государственной премией РФ. Сотрудники
института участвуют во многих международных исследовательских
проектах и программах в области солнечно-земной физики и имеют
двусторонние договоры с исследовательскими центрами Германии,
США, Швейцарии, Испании, Греции, Франции и Китая. Наши ведущие
специалисты являются членами международных научных организаций,
рабочих групп, исполнительных комитетов. ИСЗФ играет ведущую роль
в подготовке кадров высшей квалификации по гелиогеофизике: в
институте работает специализированный совет по защите докторских
и кандидатских диссертаций.
Таким образом, за минувшие годы в институте создана мощная
современная экспериментальная база, выполнена обширная программа
наблюдений по всем дисциплинам солнечно-земной физики, получены
важнейшие фундаментальные результаты, реализован значительный
объем прикладных исследований и внесен ощутимый вклад в хозяйство
страны.
На снимках:
-- по определению отечественных и зарубежных астрофизиков
Сибирский солнечный радиотелескоп является уникальным
астрономическим инструментом;
-- Большой сибирский вакуумный телескоп Байкальской
астрофизической обсерватории Института солнечно-земной физики;
-- Большой внезатменный солнечный коронограф высокогорной
солнечной обсерватории ИСЗФ СО РАН.
стр.
|
