В декабре 2020 года введут в эксплуатацию первую очередь Национального гелиогеофизического комплекса РАН — комплекс оптических инструментов в Торах в Тункинской долине. Проект реализует Институт солнечно-земной физики СО РАН.
В Торах к ноябрю построили два здания. Первое для научных исследований, в котором установят современные оптические инструменты для наблюдений за ночным небом. Второе — гостиничного типа, в котором будут проживать приезжающие ученые, инженеры, студенты. Об этом рассказал Роман Васильев, заведующий лабораторией физики нижней и средней атмосферы Института солнечно-земной физики СО РАН.
Для комплекса в Торах в Институт солнечно-земной физики уже поступили оптические инструменты, сейчас они находятся в Иркутске. Оборудование готовят к перевозке в Торы и установке. А сотрудники экспериментального цеха института построили для них специальные подъемники.
В Торах будут работать интерферометр Фабри-Перро, камеры всего неба (широкоугольные камеры с охватом всей верхней полусферы), спектрометры оптического диапазона и фотометры. С помощью камеры всего неба можно определить морфологию свечения в атмосфере, спектрометры определяют химический состав атмосферы и реакции, которые в ней происходят. Фотометры ведут наблюдения в узком спектральном диапазоне с очень высоким временным разрешением. Интерферометр Фабри-Перро по характеристикам оптического излучения будет измерять скорость ветра и температуру в верхней атмосфере.
Роман Васильев рассказывает, что новые инструменты в сочетании с уже имеющимися дадут возможность ученым получать более точные данные о физико-химических свойствах атмосферы Земли. Напомним, что в Торах уже много лет действует Геофизическая обсерватория ИСЗФ, которая ведет мониторинг структуры и динамики верхней и средней атмосферы пассивными радиофизическими и оптическими методами.
— Новые инструменты в сочетании с теми, что уже работают в обсерватории, дадут нам возможность получать более точные данные, необходимые для космической индустрии. Кроме того, исследования на верхней границе атмосферы помогут обоснованно строить прогнозы, в том числе по внешним антропогенным факторам.
Восемь новых инструментов для исследования атмосферы разместят в куполах нового здания. В каждом из куполов будет поддерживаться определенный микроклимат, чтобы приборы не запотевали и гарантировали получение корректных научных результатов. Основная часть измерений проводится ночью.
Высокоточное оборудование фиксирует даже небольшие вариации интенсивности свечения ночного неба, а прямые солнечные лучи нагревают геофизические инструменты и портят их. Чтобы не прикладывать много усилий и прятать оборудование от солнца, учёные построили автоматизированные подъёмники для каждого прибора.
Подъемник представляет платформу в виде ящика, расположенного между четырех стоек, рассчитанную на подъем 500 килограммов аппаратуры. На каждом подъемнике будет установлена одна единица техники, например, интерферометр Фабри-Перро. Подъемник будет переводить оборудование в рабочее состояние на ночь и опускать в дневное время, чтобы оптические элементы не пострадали от солнечных лучей. Кроме того, подъемник оснащен движущими механизмами для перевода инструментов в определенные углы для наблюдений за определенными областями ночного неба.
Новое оптическое оборудование для обсерватории в Торах изготовила канадская компания Keo Scientific, специализирущаяся на создании оптики для научных исследований. На него потратили 160 миллионов рублей.
Наблюдения на обсерватории в Торах введутся около 50 лет. За это время инструментальная база неоднократно обновлялась, что позволяет вести наблюдения за верхней и средней атмосферой и измерение приземной солнечной ультрафиолетовой радиации. Установка нового оборудования – это фундаментальный апгрейд, сообщал нам ранее Роман Васильев.
Лаборатория в Торах — это только часть будущего Гелиогеофизического комплекса РАН. Вторая очередь строится в Бадарах также в Тункинской долине. Здесь установят Радиогелиограф, он будет состоять из трех Т-образных антенных решеток с общим числом антенн 528. Этот инструмент даст возможность ученым получать уникальные по чувствительности данные о процессах, происходящих в короне Солнца, энерговыделения, ускорения частиц. Инструмент будет наблюдать за различными процессами на Солнце – выделением энергии в петлях, протуберанцах, магнитными полями. Напомним, что в Бадарах уже работает крупнейший солнечный радиоинтерферометр России – 256-антенный Сибирский солнечный радиотелескоп.
Национальный гелиогеофизический комплекс не будет иметь аналогов в мире. Как мы уже сообщали ранее, проект гелиогеофизического комплекса РАН приобрел статус проекта полного инновационного цикла. Этот статус означает, что в проект войдут не только научные учреждения, но и различные министерства и ведомства. И в нем будут проводиться не только фундаментальные научные исследования, но и прикладные.
Гелиофизический комплекс станет учреждением мирового уровня. Он включит в себя 7 уникальных объектов: радиогелиограф в Тункинской долине у поселка Бадары, набор оптических инструментов в Тункинской долине у села Торы, лидар и комплекс радаров на Малом море, крупный солнечный телескоп на территории Саянской солнечной обсерватории у поселка Монды, нагревный стенд под Ангарском и центр обработки данных в Иркутске. Для центра обработки данных построят отдельное здание ИСЗФ в городе Иркутске, стройку планируют начать в следующем году.
Все циклы работ в рамках проекта гелиогеофизического комплекса РАН можно отнести к четырем уровням.
- Научный уровень предполагает проведение наземных и орбитальных наблюдений за Солнцем и околоземным космическим пространством для получения рядов данных, поисковых и фундаментальных исследований, необходимых для понимания физики исследуемых процессов.
- Этап моделирования процессов, влияющих на космическую погоду, включает оцифровку данных и составление эмпирических и физических моделей.
- Технологический этап – преобразование моделей в прогнозы.
- Административный уровень – стандартизация всех явлений космической погоды, угроз и рисков, которые они несут. На этом же уровне будет определен перечень продуктов, который будет востребован конечными потребителями – Министерством энергетики РФ, Роскосмосом, Министерством связи и коммуникаций РФ, Министерством здравоохранения РФ, Министерством обороны РФ, Министерством транспорта РФ и МЧС РФ, организациями реального сектора экономики – Ростехом и Росатомом.
«Иркутск Сегодня»