Институт солнечно-земной физики СО РАН приступает к строительству крупного солнечного телескопа-коронографа.
Телескоп будет построен на территории Саянской солнечной обсерватории ИСЗФ, расположенной рядом с поселком Монды в Бурятии. Положительное заключение по инженерным изысканиям для строительных работ получено. Телескоп — это не просто инструмент — строительство предполагает здание высотой в 40 метров с куполом, в составе которого будет сам инструмент. В этом же здании расположатся необходимые инженерные помещения и жилые — для наблюдателей.
Новый телескоп будет с зеркалом диаметром в 3 метра с функцией коронографа. А вообще это будет сложнейший комплекс приборов для изучения Солнца, магнитных полей, движения вещества на Солнце, солнечные вспышки.
Как рассказал на пресс-конференции в Иркутске директор ИСЗФ СО РАН, член-корреспондент РАН Андрей Медведев, в частности, с помощью нового инструмента ученые смогут исследовать тонкую структуру фотосферы, которая недоступна для телескопов малого диаметра и орбитальных обсерваторий.
«С помощью этого инструмента мы сможем решать и фундаментальные, и прикладные научные задачи».
Андрей Медведев подчеркнул, что проект строительства Национального гелиогеофизического комплекса — один из крупнейших в стране, состоящий из нескольких крупных прорывных комплексов инструментов. В рамках создания комплекса уже введен в эксплуатацию комплекс оптических инструментов в поселке Торы (Бурятия). Смонтирован крупный радиогелиограф в поселке Бадары. Этот инструмент состоит из 528 антенн с поворотными устройствами. Сейчас все антенны смонтированы, в 2023 году радиогелиограф введут в эксплуатацию, но первые наблюдения на нем уже ведутся. Здесь читайте статью о радиогелиографе и о том, что с помощью него исследуют ученые.
Сейчас ИСЗФ СО РАН готов к следующему этапу создания Национального гелиогеофизического комплекса — строительству крупного солнечного телескопа в Мондах. Он будет одним из крупнейших в мире. Такие телескопы необходимы для фундаментального продвижения в изучении физики Солнца.
Новый солнечный телескоп-коронограф расположится среди своих предшественников в Мондах, где уже много лет работает – Саянская обсерватория Иркутского института солнечно-земной физики.
Как сообщало "Иркутск Сегодня", здесь сейчас работают АЗТ-14 (автоматизированный звездный телескоп), который отслеживать полеты космических аппаратов, спутников. Еще два звездных телескопа – АЗТ-33ИК (инфракрасного диапазона), и АЗТ-33ВМ (видимого диапазона). Также здесь работают автоматизированный солнечный телескоп со спектрографами и магнитографами. На этом телескопе ученые, в частности, исследуют атмосферу Солнца в части присутствия в ней различных элементов. К примеру, в ней есть водород, железо, хром, кальций, натрий и другие элементы. Телескоп распознает их и выводит их спектральные линии. В зависимости от того, как эти линии себя ведут, можно сделать выводы о том, как ведет себя атмосфера Солнца. Ученые анализируют данные спектральных линий и получают информацию о составе вещества, бурлящего в солнечной атмосфере. Именно изучение солнечного спектра показало, что на Солнце присутствуют почти все известные химические элементы из таблицы Менделеева. Больше всего водорода (Н) – 80%. Затем следуют гелий (Не) – около 20%. В меньших долях – другие, к примеру, железо (Fe1-е), магний (Mg), кальций (Са), натрий (Na). По их спектральным линиям ученые могут понять, в каком состоянии эти элементы сейчас находятся, как их состояние и количество изменяется.
Существующие инструменты могут многое, но по-прежнему остаются и вопросы, на которые ответить можно будет только с помощью современных технологий.
«Мы по-прежнему недостаточно знаем о Солнце. Из фундаментальных вопросов, к которым мы только приближаемся — долговременная солнечная активность, периодичность этой активности, возможность прогнозировать. Проблемы солнечного динамо. И те инструменты, которые будут связаны с наблюдением Солнца в рамках гелиогеофизического комплекса РАН, как раз помогут решить эти проблемы».
Андрей Медведев
Первый заместитель директора ИСЗФ СО РАН доктор физико-математических наук Сергей Олемской отметил, что одной из перспективных задач является прогноз геомагнитных событий. Кроме того, если ученые достаточно хорошо изучили Солнце в оптическом диапазоне, то термоядерные реакции под фотосферой Солнца и магнитные поля — нет.
С новыми задачами уже начал разбираться радиогелиограф в Бадарах, и через несколько лет к нему присоединится новый солнечный коронограф. Но и старые телескопы останутся в работе. У них будет много своих задач.
И еще в будущем, помимо нового солнечного телескопа в Мондах, в рамках создания Национального комплекса появится большой объект с радарами и крупный лидар в Тажеранской степи, в районе Ангарска построят коротковолновый нагревный стенд — это будет уникальная установка, которая будет работать в комплексе с другими инструментами, стенд нужен для искусственного воздействия на верхние слои атмосферы и ионосферу. Таких комплексов немного в мире.
Таких крупных проектов в российской науке не было давно
«Страна очень давно не реализовывала крупных проектов научной инфраструктуры. Идея создания комплекса принадлежит академику РАН Гелию Жеребцову. Надо сказать, что его настойчивость, убежденность является залогом того, что в непростые времена проект реализуется и успешно, и поддержан на уровне правительства России и руководства минобрнауки РФ, госкорпорации «Ростех», на уровне Государственной Думы».
Андрей Медведев
Директор Института отмечает, что строительство новых инструментов — невероятно сложная задача, но не единственная. Одна из проблем — подготовка кадров. Сейчас в Институте солнечно-земной физики работают 500 человек, к концу стройки НГК, это 2030 год, штат составит тысячу сотрудников. Это не только ученые, это и инженерный персонал. А в городе Иркутске рядом со зданием ИСЗФ построят и Центр обработки данных, который займется сопровождением Национального гелиогеофизического комплекса. Это будет модульное здание площадью в три тысячи квадратных метров. Но проекта строительства этого здания еще нет, проектные работы начнутся в 2023 году.
Андрей Медведев подчеркнул, что на объектах Национального гелиогеофизического комплекса РАН уже сейчас ученые получают уникальные научные данные. Так, радиогелиограф позволяет делать снимки Солнца в таком диапазоне, в котором их еще никто не делал. Например, получать объемные изображения корональных дыр, протуберанцев, активных областей. Эти данные уже широко обсуждаются на международных семинарах, а мировое научное сообщество признает, что российский радиотелескоп находится на переднем крае науки. Совершенно точно, что он будет находиться там несколько десятилетий.
Работа по созданию Национального гелиогеофизического комплекса Российской академии наук (НГРК РАН) направлена на опережающее развитие российской науки в области солнечно-земной физики и физики околоземного космического пространства (ОКП), ориентированных на решение актуальных фундаментальных и прикладных задач в интересах развития новых космических технологий.
Околоземное космическое пространство — это пространство, состояние которого определяется солнечной и геомагнитной активностью. И оно уже практически включено в сферу непосредственной человеческой деятельности. В этом пространстве уже сейчас работает большое количество космических аппаратов различного назначения. Надежность и эффективность их работы определяется не только качеством используемых в них новейших технологий, но и состоянием окружающей аппараты среды. Работоспособность и эффективность крупных инженерно-технических систем наземного базирования, таких как системы радиосвязи, радиолокации, радионавигации, радиопеленгации также во многом зависят от состояния ОКП. За рубежом уже интенсивно изучаются вопросы управления процессами в околоземном пространстве.
В России с конца 80-х гг. положение с исследованиями в этой области стало ухудшаться. Новый комплекс дает надежду на то, что положение изменится, и наша страна выйдет на передовую в этих исследованиях.
В ИСЗФ отмечают, что за последние 15-20 лет в мире для исследования Солнца, магнитосферы, верхней атмосферы Земли создано большое количество крупных экспериментальных установок и обсерваторий нового поколения. Так, в США на Аляске существует нагревный стенд HAARP для модификации ионосферы мощными KB-радиоволнами. Создан и тиражируется мобильный радар некогерентного рассеяния (радар НР) AMISR (США). На Шпицбергене созданы НР-радар ESR и нагревный стенд SPEAR (Великобритания). Вблизи магнитного полюса создается Обсерватория полярного каспа (США, Канада). Вокруг северного и южного полюсов развернута международная сеть когерентных KB-радаров SuperDARN для изучения магнитосферно-ионосферного взаимодействия, более 1/3 которых (12 радаров) принадлежит США. Построено несколько мезосферно-стратосферно-тропосферных (МСТ) радаров. Разработаны проекты сверхмощного экваториального МСТ-НР-радара (Япония) и многопозиционной системы радаров HP нового поколения европейской ассоциации EISCAT. В Китае создаются НР-радар, меридиональная цепь станций, оснащаемых современными зарубежными инструментами.
А с помощью нагревных стендов проводят эксперименты лабораторного типа по модификации ионосферы мощными радиоволнами с целью более глубокого изучения ее свойств и исследования вопросов управления процессами в ионосфере и ОКП. Всего за рубежом сейчас работает 5 нагревных стендов и 10 HP-радаров.
В области солнечной физики за рубежом в последние годы в мире разрабатывают ряд новых крупных телескопов. В США идет изготовление 4-х метрового солнечного телескопа. Европейский консорциум начал разработку 4-х метрового солнечного телескопа. В Германии создан установленный на Канарских островах телескоп GREGOR с диаметром зеркала 1.5 м. С 2003 г. в США работает специализированный телескоп для синоптических исследований Солнца, эксплуатация которого рассчитана на 25 лет.
В России таких объектов много лет не строили. Но национальный гелиогеофизический комплекс все меняет. При этом полностью сохраняется и действующая еще с советских времен база ИСЗФ.
«Иркутск Сегодня»