О наблюдениях на ПГО "Тикси" в начале сентября

3 сентября нынешнего года, в день пуска с полигона филиала Полярной геокосмофизической обсерватории (ПГО) в Тикси геофизической ра­кеты НПО «Тайфун» Росгидромета, комплекс наблюдений за верхними слоями атмосферы про­водили сотрудники Института космофизических исследований и аэрономии Сибирского отделения Российской Академии наук, расположенного в Якутске.

Основные направления научных исследований Ин­ститута – это исследования космического пространства, включая физику космического пространства и кос­мических лучей.

Как рассказал 3-го сентября перед пуском геофизической ракеты с полигона в Тикси главный инженер Института космофизических исследований А.Н. Лиходед, запла­нированы были наблюдения во время полета ракеты за электромагнитными процессами в верхних слоях атмосферы, а также оптические наблюдения (объективами всех видов). А.Н. Лиходед был в тот день техническим руководителем по всем видам геофизических  наблюдений на Тиксинском полигоне ПГО. По его словам, в 70-е-80-е годы на этом полигоне наблюдения за физическими процессами в атмосфере в ходе полетов ракет тоже проводились, но сейчас у сотрудников Института есть современная научная аппаратура, есть новые возможности наблюдений за электромагнитными излучениями.

Начало наблюдений за процессами в ионосфере и космическими излучениями с Тиксинской Полярной геокосмофизической обсерватории было связано с про­ведением Международного геофизического года (МГГ), который начался в 1956 г. ПГО "Тикси" была образована в 1957 году на базе станции Арктического и Антарктического института, располагавшейся в Тикси.

По словам замдиректора Института космофизических исследований по науке С.Н. Самсонова, с тех пор ПГО «Тикси» называют также «Объект МГГ» или просто МГГ.

С 1957 г. в павильоне геофизической обсерватории в Тикси установлены ионизационная камера АСК, также в течение длительного времени исследования физики и астрофизики космических лучей сверхвысоких энергий ведутся с помощью нейтронного супермонитора.

Как рассказал С.Н. Самсонов, наблюдения за сверх­быстрыми частицами космического излучения – ней­тронами – ведутся на основе международного проекта, в котором участвуют очень многие страны – Россия, Франция, Финляндия, США и другие.

В павильоне геокосмофизической обсерватории «Тикси» установлены три большие секции – супермониторы.

Каждая секция состоит из шести счетчиков, которые находятся внутри слоев свинца. Незаряженные (ней­тральные) нейтроны проходят сквозь слой свинца, другие частицы космического излучения этим слоем отсекаются. За слоем свинца в счетчике расположен слой полистирола, замедляющий быстрые нейтроны, чтобы они смогли прореагировать с газом в счетчике.

Ученые стран, участвующих в этом проекте, направ­ляют обрабатываемую информацию о свойствах ней­тронов в единый центр, таким образом обмениваясь ре­зуль­татами своих наблюдений, расширяя свои знания о космических лучах.

С течением времени счетчики супермониторов совер­шенствуются, становятся более чувствительными. А вот камера АСК, тоже регистрирующая космические лучи, не меняется, является калибровочной. Меняются счетчики супермониторов, поэтому уровни измерений, проводимых в различные периоды времени могут не совпадать. А камера АСК позволяет корректировать данные более поздних наблюдений с периодом начала изучения космических лучей с помощью ионизационных камер АСК.

Как отмечают в своих научных сообщениях сотрудники Института, изучение космических лучей – это совершенно логичное освоение крайнего, ультравысокочастотного диапазона обычного спектра электромагнитных волн (в этой же области спектра находится диапазон рентгеновской и гамма-астрономии). С середины 50-х годов прошлого века началось бурное развитие астрономии космических лучей (астрофизики космических лучей).

Доктор физико-математических наук, глав­ный научный сотрудник лаборатории тео­рии космической плазмы Института космо­фи­зики В.И. Козлов стал инициатором соз­дания в 1981 году на Полярной геокос­мо­физической обсерватории в Тикси авто­матизированной системы корпускулярной оперативной диагностики (впоследствии ученые стали применять термин «Косми­ческая Погода»). Результаты многолетних исследований заложили основы для обес­печения лидирующей позиции Института космофизики в области мониторинга кос­ми­ческих лучей в режиме реального вре­мени. Это было важным достижением оте­чественной науки.

В настоящее время в теоретическом отде­ле Института развивается теория проис­хождения космических лучей в остатках сверхновых звезд. В последние годы выя­вилась значимая речь космических лучей и на обычную погоду.

Одним из первых из группы сотрудников Института космофизических исследований и аэрономии СО РАН, прилетавших в Тикси для проведения наблюдений за явлениями в ионосфере в момент полета 3 сентября этого года космофизической ракеты ГПО «Тайфун» Росгидромета, был Р.Р. Каримов – научный сотрудник Института космофизики.

Как рассказал Р.Р. Каримов, работавшая с 1957 г. в Тикси геофизическая группа Аркти­ческой обсерватории была передана в 1961 г. Сибирскому отделению Академии наук как Полярная геокосмофизическая обсерватория «Тикси».

ПГО «Тикси» предназначена для прове­де­ния непрерывных геофизических измере­ний в меридиональной цепочке комплек­сных пунктов (от острова Котельный Новоси­бирского архипелага до села Октемцы Ханга­ласского района Якутии.

С 2004 г. в лаборатории ПГО «Тикси» функционирует нейтронный монитор на газо­разрядных счетчиках. Нейтронные мо­ниторы уже много лет остаются совре­менным стандартным инструментом для регистрации нейтронов, рожденных в ат­мосфере Земли при ее взаимодействии с комическими лучами и играют ключевую роль в исследованиях в области космической физики, солнечно-земных связей и косми­ческой погоды.

В экспериментальную базу ПГО входят также феррозондовый магнитометр – для регистрации компонент геомагнитного поля Земли в месте наблюдения; телеви­зион­ная камера всего неба – для автома­тизированного наблюдения полярных сияний; риометр – для получения информа­ции о солнечном ультрафиолетовом и рен­тгеновском излучении, что важно для изу­чения процессов, происходящих на Сол­нце и на Земле; цифровая ионосферная станция «Вертикаль», предназначенная для визуального наблюдения за состоянием ионосферы методом вертикального зонди­рования; цифровой многоканальный ОНЧ – регистратор для измерения низкочастотных электромагнитных радиоизлучений.

3 сентября на ПГО в Тикси были задей­ствованы доставленные из Якутска совре­мен­ные датчики для наблюдений на сверх­низких электромагнитных частотах (в ультранизкочастотном диапазоне), так как ставятся новые задачи по изучению распрос­транения радиоволн в этом диапазоне.

Гендиректор НПО "Тайфун" В.М. Шершаков (слева) и гл. инженер Института космофизики А.Н. Лиходед. ПГО в Тикси 03.09.2015г.

По словам Р.Р. Каримова, в июле нынешнего года на ПГО в Тикси работала группа научных сотрудников-радиофизиков из Бурятского научного центра СО РАН. Ими и была поставлена задача проведения наблюдений в сверхнизкочастотном диапазоне. На этих частотах, например, осуществляется связь с подводными лодками. Низкочастотные электромагнитные волны распространяются на очень большие расстояния по сравнению с короткими, средними, и тем более уль­тракороткими волнами.

О проведении российскими исследовате­лями геофи­зических исследований сооб­щалось в статье научных сотрудников НПО «Тайфун» в газете «Маяк Арктики» в № 87 от 4 августа нынешнего года.

Сотрудниками Института космофизики в популярных научных сообщениях перечис­лялся ряд практически важных приложений, связанных с проблемой прогноза Космической Погоды: обеспечение надежности систем управления и жизнеобеспечения экипажей самолетов и космических аппаратов; сох­ран­ность линий электропередач (ЛЭП); ус­тойчивость сотовой и спутниковой связи, систем навигаций ГЛОНАСС, GPS и т.д.

Зав. лабораторией оптических исследо­ваний Института космофизики С.В. Ни­ко­лашкин и двое других сотрудников Ин­ститута проводили 3 сентября оптические наблюдения за процессами в атмосфере с помощью мощных телекамер.

Кроме наблюдений за полярными сия­ниями с помощью оптических приборов ведутся наблюдения за свечением неба – по спектографу можно определить температуру слоев атмосферы на высотах в 90 км, наб­людать за волновыми процессами. С по­мощью интерферометра тоже можно опреде­лить температуру, скорость ветра на других высотах.

На крыше космофизического павильона ПГО «Тикси» расположена телевизионная ка­мера всего неба – небо наблюдается от горизонта до горизонта.

В обязанности главного инженера Инсти­тута космофизических исследований А.Н. Лиходеда входит курирование подразделений Института – на о. Котельный, в Тикси, Жи­ганске, Джарджане, Октемцах. Все эти стан­ции для проведения космофизических наблюдений расположены по меридиану – по линии с севера на юг.

Эти станции, расположенные вдоль мери­диана, являются как бы единым прибором за наблюдением аэрономических явлений в ионосфере. Эти явления зарождаются на севере и распространяются к югу. Чем сильнее происходит геомагнитное возмущение маг­нитного поля Земли при воздействии на него солнечного ветра, тем дальше на юг распространяются аэрономические явления, они могут доходить до Якутска и далее. Мы можем наблюдать их в виде полярных сияний.

С помощью нейтронных мониторов, уста­нов­ленных как на ПГО «Тикси», так и на других станциях, можно за трое суток предсказать магнитную бурю, возникающую в ионосфере Земли вследствие вспышек на Солнце. Каждую секунду на нейтронный монитор попадает около тысячи частиц от Солнца – поток энергии. В результате вспышек на Солнце – поток частиц уве­личивается. Институт космофизики ведет наблюдения и за сверхвысокими частицами, поступающими от сверхновых звезд.

 Николай СУРГАЕВ

Фото автора