«Радиогеофизические исследования околоземного космического пространства основа эффективного прогноза космической погоды»

Вид материала

Доклад

Содержание Взаимодействия в системе магнитосфера – ионосфера – атмосфера – литосфера. Взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой, магнитосферные процессы Ожидаемые результаты

Подобный материал:

• Как очистить околоземное пространство от космического мусора и сделать ее безопасной, 370.56kb.
• Конспект интегрированного урока физики и истории по теме: «Освоение космического пространства», 113.69kb.
• Идея: основа русской космонавтики и её перспектива, 218.94kb.
• Программа конференции Предварительная программа конференции включает следующие разделы:, 44.55kb.
• Приборы навигации Область исследования, 34.88kb.
• Л. Г. Антипенко Духовный смысл нашей ракетно-космической эпопеи Всвоём доклад, 150.01kb.
• Внеклассное мероприятие, посвященное Дню космонавтики "Освоение космического пространства., 196.79kb.
• Кодекс поведения экипажа международной космической станции, 150.91kb.
• Космическая программа кнр не угрожает миру Земное происхождение Луны: новые факты Иванов, 335.17kb.
• Исследования венеры космическими аппаратами реферат по астрономии Шульгиной Анны, 250.8kb.

Доклад и.о. директора Института ионосферы Жумабаева Б.Т. «Радиогеофизические исследования околоземного космического пространства – основа эффективного прогноза космической погоды»


В настоящее время в рамках исследования солнечно-земной физики накоплен значительный экспериментальный материал, получаемый, как на космических аппаратах, так и на сети наземных обсерваторий. Этот материал используется для решения актуальных задач солнечно-земной физики, включающих исследование процессов, связанных с генерацией солнечных возмущений, их распространения в межпланетной среде, взаимодействия с магнитосферой, ионосферой и атмосферой Земли. Исследования солнечно-земных связей радиогеофизическими методами создают основу эффективного прогноза космической погоды.

Важнейшей проблемой, над которой работает Институт ионосферы совместно с рядом научных организаций ближнего и дальнего зарубежья, является разработка прикладных, прогностических аспектов исследований, необходимых космонавтике, энергетике, климатологии, наукам о Земле.

Для достижения поставленной цели решается целый спектр задач, включающих теоретические и прикладные исследования физических процессов в системе Солнце-Земля, к которым относятся:

• Изучение процессов взаимодействия солнечных возмущений с магнитосферой Земли, возникновения и развития магнитосферных возмущений.
  
• Изучение и моделирование влияния динамических процессов в межпланетном пространстве и в магнитосфере на состояние ионосферы и нейтральной атмосферы вплоть до ее нижних слоев.
  
• Исследование вклада гелиогеофизических процессов в динамику природных процессов, влияние солнечной активности на высокотехнологические системы.
  
• Изучение возможности прогноза и прогноз наиболее важных характеристик гелиогеофизической активности.
  
• Модернизация уникальных установок и совершенствование экспериментальной базы.
  

В соответствии с поставленными задачами реализуются следующие направления исследований:

1. Гелиосфера и космические лучи;
   
2. Взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой, магнитосферные процессы;
   

3. Взаимодействия в системе магнитосфера – ионосфера – атмосфера – литосфера.

1. Гелиосфера и космические лучи
   

Гелиосфера представляет собой часть солнечной системы, свойства которой определяются процессами, связанными с солнечной активностью. Трансформация этих процессов при удалении от солнечной поверхности до орбиты Земли представляет собой основной объект исследований данного раздела.

В рамках данного раздела решаются следующие задачи:

• Изучение процессов в межпланетной среде вследствие выбросов корональной массы, вспышек, возникновения эруптивных протуберанцев, корональных дыр.
  
• Мониторинг электромагнитных и радиационных условий в гелиосфере по эффектам в космических лучах.
  

2. Взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой, магнитосферные процессы
   

Исследования данного раздела направлены на физическое понимание и описание ключевых процессов в магнитосфере: взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой; геомагнитные бури.

В рамках данного раздела решаются следующие задачи:

• Исследования механизмов передачи энергии и импульса от солнечного ветра в магнитосферу Земли;
  
• Исследование геомагнитных вариаций в широком диапазоне частот.
  

3. Взаимодействия в системе магнитосфера – ионосфера – атмосфера – литосфера
   

Спецификой данного раздела является изучение процессов в магнитосфере, ионосфере и нейтральной атмосфере в их совокупности, что позволит в дальнейшем моделировать влияние гелиогеофизических возмущений в каждой из этих оболочек. Для решения поставленной задачи исследуется отклик ионосферы на геомагнитные бури и суббури; процессы образования неоднородностей в ионосфере; ионосферные возмущения различных пространственно-временных масштабов; роль нейтральной атмосферы в этих процессах. Решается также задача исследования воздействия нижних слоев атмосферы на термосферу и ионосферу.

Исследования этого направления включают следующие задачи:

• Изучение пространственно-временной структуры возмущений ионосферы Земли во время магнитных бурь и суббурь.
  
• Изучение воздействия вариаций солнечной активности, космических лучей и других гелиогеофизических факторов на атмосферные процессы.
  
• Внедрение новых перспективных методов регистрации и записи реализаций сигналов с последующими различными видами обработки, в зависимости от задач эксперимента.
  
• Создание банка геофизических данных, открытого для использования международным научным сообществом.
  

Ожидаемые результаты:

Выполнение поставленных задач позволит получить новые данные и представления о физических процессах в системе Солнце-Земля, необходимые для прогноза космической погоды, а также состояния атмосферы и ионосферы. Результаты исследований ответят на ряд вопросов, связанных с динамическими эффектами явлений на Солнце, в межпланетном пространстве, магнитосфере и верхней атмосфере, воздействующими на современные технологические системы и безопасность астронавтов. В процессе выполнения трех проектов госпрограммы предполагается модернизация существующей экспериментальной базы и создание элементов аппаратуры, предназначенных для проведения новых видов наблюдений.

Выполнение проектов госпрограммы осуществляется на современной экспериментальной базе, включающей уникальные научно-исследовательские и экспериментальные установки:

• Солнечный радиотелескоп, на двух рабочих частотах f₁=1000 Ггц и f₂=3000 Ггц
  
• Нейтронный супермонитор, расположенный на высоте 3340 м
  
• Ионозонд “Парус”
  
• Магнитовариационная установка, включенная в международную сеть “INTERMAGNET”
  
• Оптический интерферометр “SATI” для регистрации эмиссии ночного неба, включенный в международную сеть наблюдений аналогичными установками
  
• Установка измерения вертикального электрического поля Земли.
  

Кроме собственных наблюдений Институт использует данные Международ­ных геофизических центров, включая космическую обсерваторию SOHO.

В Институте создана интерактивная база данных с открытым доступом в реальном масштабе времени.

Объект исследований института ионосферы включает межпланетное пространство, магнитосферу и ионосферу Земли, а также нижние слои атмосферы, непосредственно воздействующие на биосферу и техносферу. Эти элементы являются частью единой системы, процессы в которой контролируются солнечной активностью. Значимость этих процессов для общества существенно возросла с выходом в космос, созданием современных технологических систем, освоением новых технологий.

Получаемые знания станут основой моделирования и прогнозирования процессов в системе Солнце-Земля, включая прогнозирование состояния околоземного космического пространства (космической погоды), электромагнитных возмущений, которые влияют на работу и надежность кос­мических и наземных технологических систем (спутники Земли, системы навигации и связи, высотная авиация, распределенные энергетические системы и т.д.), а также здоровье людей.

Эти исследования, несомненно, находят свое место в рамках реализации Послания Главы государства по программе форсированного индустриально-инновационного развития страны и направлению “Развитие космической деятельности”