Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН построил и начал использовать единственный в мире многоволновой радиогелиограф. Его установили в Бурятии.
Сотрудники Института солнечно-земной физики (ИСЗФ) Сибирского отделения РАН вместе с подрядными организациями ввели в эксплуатацию уникальный многоволновой радиогелиограф. Это часть Национального гелиогеофизического комплекса на территории радиоастрофизической обсерватории «Бадары» в Тункинском районе республики Бурятия.
В следующем году обсерватории исполнится 50 лет: первый антенный пост там установили в 1974 году. Он по-прежнему находится в рабочем состоянии и мог бы применяться и сегодня, но антенны старого комплекса принимают радиосигналы лишь на одной частоте — 5,7 ГГц — и позволяют создавать только двухмерные изображения Солнца.
Новый радиогелиограф — многоволновой. С его помощью учёные будут наблюдать за поверхностью Солнца, измерять корональную активность звезды, прогнозировать процессы в глобальной системе «Солнце — Земля» и строить 3D-модели околосолнечного космического пространства. Комплекс позволяет делать снимки Солнца в таком диапазоне, в котором их ещё никто никогда не делал.
На сегодня это единственный в мире подобный работающий объект. Новый комплекс собран полностью из отечественных деталей. Он состоит из трёх радиотелескопов и включает 526 антенных постов, работающих на разных частотах. Стоимость объекта составила 2,5 миллиарда рублей, из них 2 миллиарда были потрачены на саму технологию, оставшиеся 500 миллионов — на строительство. Строительно-монтажные работы на объекте начались в 2018 году.
«Десять лет назад мы начали проектировать многоволновый радиогелиограф, а 50 лет назад на территории обсерватории был установлен первый антенный пост, который мы сохранили, он до сих пор работает. В 1986 году здесь был введён в эксплуатацию один из крупнейших радиоинтерферометров России — 256-антенный Сибирский солнечный радиотелескоп, работавший на частоте 5,7 ГГц, — рассказал первый заместитель директора Института солнечно-земной физики доктор физико-математических наук Сергей Олемской. — Многоволновый радиогелиограф, который покрывает диапазон от 3 до 24 ГГц, — это локомотив мировой науки».
Основное предназначение этого инструмента — фундаментальные исследования. Но с его помощью можно решать и такие прикладные задачи, как прогнозирование негативных явлений, вызванных солнечной активностью, и их последствия для техносферы человечества. Впрочем, за Солнцем будут следить и в его спокойном состоянии. Это позволит самостоятельно производить индекс интегральной солнечной активности F10.7, который сейчас российские учёные получают от зарубежных коллег. Индекс вычисляется на основе потока солнечного радиоизлучения на длине волны 10,7 сантиметра. Он необходим для построения моделей прогнозирования состояния верхней атмосферы и ближнего космоса.
«Мы теоретически изучили недра Солнца, знаем, как происходит переполюсовка глобальных магнитных полей, как работает внутри Солнца динамо-машина, но совершенно не понимаем, почему не работают те элементарные законы физики, которые функционируют на Земле, — также отметил Сергей Олемской. — Например, чем дальше мы от источника тепла, тем становится холоднее. На Солнце это не так: на его поверхности температура составляет 6000 градусов Цельсия, а на удалении всего в несколько сотен километров температура возрастает до 1,5 миллиона градусов. Именно в этом слое происходит ускорение частиц, именно там появляются ударные волны, которые могут иметь негативные последствия для техносферы человечества, например — сход с орбиты десятков спутников одновременно. Все эти процессы надо серьёзно изучать, и очень многое поможет нам узнать о Солнце именно многоволновый радиогелиограф, который даже функционируя в опытном режиме, показал удивительные результаты, которые вызвали фурор среди учёных всего мира».
Со вводом нового оборудования Институт солнечно-земной физики планирует вдвое увеличить штат сотрудников.
То, что такой крупный проект стал возможен именно в России, — заслуга академика Гелия Жеребцова, разработавшего в 2007 году программу Национального гелиогеофизического комплекса и добившегося поддержки как среди других учёных, так и руководства страны.
На следующих этапах на побережье Байкала в Иркутской области будут строить систему радаров и мезостратосферный лидар — мощный лазер для исследования верхних слоёв атмосферы, нагревный стенд под Ангарском и центр обработки данных в Иркутске.
К 2030 году в Саянской солнечной обсерватории в посёлке Монды в Бурятии также заработает большой солнечный телескоп-коронограф, система радаров и другие объекты. Они помогут в исследованиях ближнего космоса и околоземного пространства.
