Сочетание уникальных компетенций в изучении солнечно-земных связей и новейших установок класса мегасайнс позволит преодолеть отставание России в одной из критических областей. 

В юбилейный для Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) 2020 год завершилось строительство пускового объекта «Оптические инструменты» укрупненного инвестиционного проекта «Национальный гелиогеофизический комплекс РАН» (НГК РАН). Впереди создание еще шести уникальных научных установок. Проектирование и строительство охватывают практически все обсерватории института в условиях непрерывной работы существующей экспериментальной базы. 
 
Концепция комплекса была разработана под руководством академика Гелия Александровича Жеребцова и получила поддержку Российской академии наук, различных межведомственных комиссий. Учитывая стратегическую важность реализации комплекса, а также научно-технологический задел, созданный при реализации его первого этапа, распоряжением правительства РФ от 01.12.2018 г. № 2659-р первый и второй этапы НГК РАН были включены в План комплексного развития Сибирского отделения Российской академии наук с учетом приоритетов и долгосрочных планов развития Сибирского федерального округа.  
 
Необходимость реализации комплекса обосновывается существующим и усиливающимся отставанием экспериментальной базы России в области исследований по солнечно-земной физике и физике околоземного космического пространства (ОКП) на фоне непрерывного развития этого направления в мире. Физическое состояние ОКП определяется солнечной и геомагнитной активностью, которые, в свою очередь, во многом определяют работоспособность и эффективность функционирования инженерно-технической инфраструктуры — как наземного, так и космического базирования. Космические явления могут оказывать (и оказывают!) негативные воздействия на работу многих технологических систем: сбои в энергосистемах и выход из строя линий электропередач, радиационное воздействие на здоровье космонавтов, на экипажи и пассажиров трансполярных авиатрасс, ошибки в радиолокации и помехи в каналах радиосвязи — особенно в Арктической зоне России.
 
Таким образом, для обеспечения высокой надежности и повышения эффективности инженерно-технических систем различного назначения необходимо глубокое понимание физических процессов, происходящих на Солнце и в ОКП, которое обеспечивается фундаментальными исследованиями с помощью современных инструментов. К настоящему времени ситуация в этой области видится крайне неудовлетворительной: многие необходимые эксперименты стали для российских ученых недоступны, была утрачена возможность правильно оценивать и понимать суть некоторых работ, проводимых за рубежом. Это объясняется, прежде всего, многолетней недооценкой важности фундаментальных исследований, ориентированных на решение проблем практического использования ОКП, оценку его влияния на развитие новых космических технологий, снижение рисков и последствий негативных природных явлений. В течение последних 40—50 лет в нашей стране не создавались крупные уникальные современные инструменты (телескопы, радары, лидары и так далее), необходимые для проведения исследований на высоком мировом уровне. Эта кризисная ситуация сказывается и на решении прикладных задач, основой которых являются достижения в области фундаментальной науки.
 
В США, к примеру, указанной тематике уделялось и уделяется огромное внимание. Широкомасштабные и интенсивные работы и исследования проводятся с 1995 года в рамках программы «Национальная стратегия по космической погоде» (National Space Weather Program), целью которой является создание активной синергетической межведомственной системы для обеспечения своевременных, точных и надежных наблюдений, технических характеристик и прогнозов космической среды. Подготовлен конкретный план, определяющий действия по совершенствованию подготовки страны к неблагоприятным космическим природным явлениям (эффекты космической погоды). Стоит заметить, что таковые могут быть вызваны и искусственным путем, то есть модифицированием геофизической среды.
 
В рамках национальной программы США работают свыше 10 космических аппаратов, восемь исследовательских центров и более десятка виртуальных обсерваторий. Привлечены многие государственные структуры: исполнительное управление президента США, ряд министерств, а также десятки различных ведомств и служб. Это вызывает беспокойство, поскольку научно-техническое отставание РФ в этом приоритете не сокращается, а только нарастает. Аналогичные крупные программы реализуются в настоящее время в Европейском союзе и Китае.
 
Стройка радиогелиографа 
   Стройка радиогелиографа
 
Создание НГК РАН направлено не только на преодоление отставания России в области фундаментальных исследований физики Солнца и ОКП, но и на опережающее развитие российской науки в этом направлении с заделом на 25—30 лет. Создаваемые в рамках НГК РАН уникальные объекты (радиогелиограф, крупный солнечный телескоп, лидар, система радаров, нагревный стенд, центр обработки данных) позволят проводить фундаментальные исследования на современном уровне, будут способствовать решению прикладных задач, существенно обогатят российскую науку и промышленность новыми техническими и конструкторскими решениями.
 
Сегодня в части наземного сегмента ИСЗФ СО РАН является единственным в России крупным гелиогеофизическим центром с экспериментальной базой, включающей ряд уникальных научных установок: большой солнечный вакуумный телескоп, большой внезатменный солнечный коронограф, Сибирский солнечный радиотелескоп, инфракрасный телескоп АЗТ-33 ИК, радар некогерентного рассеяния, сеть ионозондов вертикального и наклонного зондирования ионосферы и станции магнитометров, входящие в мировую сеть INTERMAGNET, что позволяет проводить исследования по широкому кругу задач в области физики Солнца и ОКП. Значит, при взаимодополняющем использовании существующих научных установок ИСЗФ СО РАН и создаваемых объектов НГК РАН будет достигнут синергетический эффект и принципиально новый уровень результатов в области солнечно-земной физики и физики околоземного космического пространства.
 
Реализация комплекса в полной мере соответствует задачам, поставленным в Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации и конкретизированным в национальном проекте «Наука». Помимо решения многих фундаментальных проблем в области физики Солнца и солнечно-земных связей, острая необходимость создания национального гелиогеофизического комплекса для России подчеркивается и тем, что жизнь современного общества невозможно представить без средств цифровизации, которая, в свою очередь, немыслима без систем связи, зачастую развернутых в околоземном космическом пространстве на базе орбитальных аппаратов. Для успешной работы таких систем необходимо знать текущую космическую обстановку, всеми возможными методами проводить постоянный мониторинг Солнца и ОКП, а также уметь прогнозировать изменения их состояния хотя бы с удовлетворительной оправдываемостью. И только реализация всех объектов НГК РАН позволит выйти на исследования полного инновационного цикла, продуктом которого будет являться прогноз космической погоды с той заблаговременностью, которая необходима потенциальным потребителям.
 
Автор: Сергей Олемской, доктор физико-математических наук, первый заместитель директора ИСЗФ СО РАН

На фото:  Один из объектов комплекса «Оптические инструменты» (Фото предоставлены ИСЗФ СО РАН).

Источники

Тревожный пульс космической погоды
Наука в Сибири (sbras.info), 20/04/2021

Похожие новости

  • 11/08/2020

    Байкал оценят «цифрой»: о создании системы мониторинга экологии озера

    ​​Учёные из Сибири получили грант Министерства науки и высшего образования России в размере 300 млн рублей на создание фундаментальной основы и разработку технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки на Байкале.
    2858
  • 10/02/2021

    ИСЗФ СО РАН вошел в консорциум «Космические лучи и элементарные частицы»

    ​Институт солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) вошел в консорциум «Космические лучи и элементарные частицы», создание которого инициировал Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» с целью организации единого пространства в области физики космических лучей и элементарных частиц и координации фундаментальных и прикладных исследований.
    557
  • 24/12/2020

    В Иркутске состоялось заседание Президиума Иркутского филиала СО РАН

    ​​Участие академических учреждений и вузов Приангарья в мероприятиях года Байкала в Иркутской области и мероприятиях, посвященных 100-летию установления дипломатических отношений между Россией и Монголией – эти и другие вопросы рассмотрели на заседании Президиума Иркутского филиала СО РАН 21 декабря в очном и онлайн формате.
    1134
  • 09/02/2021

    Иркутские учёные: Для нашей работы важно вдохновение

    8 февраля отмечается День российской науки. Этот праздник впервые стал отмечаться во время празднования 275-летия Российской академии наук в 1999 году. В преддверии Дня науки мы отправились в ближайшую к Иркутску обсерваторию, чтобы еще раз увидеть тех, кто работает на одном из важнейших научных объектов Приангарья.
    1005
  • 29/03/2021

    В рамках проекта «Цифровой Байкал» учёные ИСЗФ СО РАН развернут сеть грозопеленгации

    В рамках реализации проекта по формированию фундаментальных основ, методов и технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории (проекта «Цифровой Байкал») ученые Института солнечно-земной физики СО РАН установят три грозопеленгатора.
    535
  • 29/09/2020

    Международная конференция "Кремний-2020" и Школа молодых ученых

    22-24 сентября в г. Гурзуф в рамках VI Международного Форума «Микроэлектроника 2019» состоялись XIII Международная Конференция «Кремний-2020» и XII Школа молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе.
    1453
  • 09/07/2021

    Год науки и технологий/Наука и университеты: Специализированные учебные научные центры погружают детей в прикладную науку

     В Год науки и технологий Правительство РФ внесло на рассмотрение Государственной Думы законопроект о финансировании специализированных учебных научных центров (СУНЦ) из федерального бюджета, а не через систему грантов, как это было раньше.
    1151
  • 06/08/2020

    Искусственный интеллект поможет наблюдать за экосистемой Байкала

    ​​Институт динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН (ИДСТУ СО РАН) получил грант Министерства науки и высшего образования РФ для реализации проекта «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории».
    1664
  • 11/03/2021

    Ямальские пузыри: почему в Сибири земля «кипит»

    Когда в 2014 году крупнейшие информационные агентства разместили снимки «черных дыр» вблизи Ямала, традиционно стали возникать версии их происхождения. Теории происхождения Какие только идеи ни звучали! Одни полагали, что их оставил упавший метеорит.
    453
  • 17/03/2021

    «Поймать рядового Нейтрино»: как из глубин Байкала исследуют тайны Вселенной

    Нейтрино – незаряженные элементарные частицы с очень маленькой массой. Они слабо взаимодействуют с магнитными полями, не скрадываются космической средой. Считается, что только эти частицы способны пройти Землю насквозь, а одного человека за сутки «прошивает» триллион нейтрино.
    1192