«КОСМИЧЕСКАЯ ПОГОДА»
ВСЕ БОЛЬШЕ ИНТЕРЕСУЕТ ЗЕМЛЯН

Президиум Российской академии наук утвердил программу фундаментальных исследований «Солнечная активность и физические процессы в системе Солнце — Земля». В программе участвует более двадцати академических учреждений России, а координировать все эти работы будет директор Института солнечно-земной физики СО РАН академик Гелий ЖЕРЕБЦОВ.

Г. Киселева, «НВС»

Во многих странах это направление исследований именуют «космической погодой». Что же это такое — «космическая погода»? Это, по определению ученых, «совокупность явлений, происходящих в верхних слоях земной атмосферы, в ионосфере и околоземном космическом пространстве». Оказывается, в околоземном пространстве есть и свои бури, и штормы (магнитные и ионосферные), есть свои облака (серебристые, или мезосферные), есть свой ветер — солнечный и даже свой дождь (так называют одно из явлений в полярной ионосфере). Сильная изменчивость обстановки здесь сродни погодным «капризам» на Земле. Когда на Солнце происходит вспышка, уже через несколько минут она достигает земной ионосферы, и тогда на высотах 50-90 км сразу резко возрастает ионизация. Ее влияние может быть настолько сильным, что может прервать радиосвязь в диапазоне коротких волн (КВ) на всем освещенном полушарии Земли. Жесткие протоны, которые приходят к Земле через несколько часов после вспышки на Солнце, встречаясь с магнитным полем, вызывают сильнейшую ионизацию в нижней ионосфере приполярной зоны. Вследствие этого происходит практически полное поглощение КВ-радиоволн на всех полярных трассах. Усиливается солнечный ветер, оказывая давление на магнитосферу. С дневной стороны она начинает сжиматься, сближаются и изгибаются магнитные силовые линии. Прыгают в бешеной пляске стрелки наземных измерителей магнитного поля — магнитометров, из радиационных поясов льются в верхнюю атмосферу полярных широт потоки энергичных электронов, рождая в небе сполохи полярного сияния. Уменьшается количество заряженных частиц в основной части ионосферы на высотах 200-400 км, а значит, ухудшаются характеристики ионосферного «зеркала». Начинаются трудности с радиосвязью. Усиливается ультрафиолетовое излучение Солнца, повышаются температура и плотность атмосферы как раз на тех высотах (более 150-200 км), где летает большинство искусственных спутников. А это может сказаться на изменении их орбит. «Космическая непогода» бывает опасной не только для космических кораблей и их экипажей, но и для земных технологических систем. Во время магнитных бурь чаще повреждаются трубопроводы, выходят из строя электрические энергосистемы, взрываются трансформаторы на телефонных подстанциях. Отражается «космическая погода» и на состоянии экосистем и человека. Поэтому исследование «космической погоды» и ее прогнозирование сейчас являются одним из ведущих направлений мировой науки.

Сегодня информацию о состоянии космической среды поставляет в основном центр США по прогнозу космической погоды. Можно, конечно, продолжать пользоваться ею, или, как выразился академик Гелий Жеребцов, «сесть на иглу и получать удовольствие, пока не осознаешь, что за это дорого придется платить».

— Государственные интересы и престиж отечественной науки, внесшей огромный вклад в знания о космосе, конечно, требуют создания своей надежной государственной программы, — говорит Гелий Александрович. — Но поскольку программа эта принята на уровне РАН, мы выделили в первую очередь фундаментальные направления работ: дальнейшее исследование околоземного пространства, солнечной активности, влияния солнечной деятельности на все оболочки Земли, начиная с самой отдаленной магнитосферы, ионосферы, нейтральной атмосферы, и процессов, происходящих в связи с этим на Земле. Потому программа и носит название «Солнечная активность и физические процессы в системе Солнце — Земля». Но по содержанию, по духу это та же самая программа «Космическая погода», которой мы занимаемся не первый год.

— А какие институты будут участвовать в выполнении этой программы?

— Не менее двух десятков академических институтов страны, в частности, наш Институт солнечно-земной физики, Институт космофизических исследований и аэрономии в Якутске, московские институты: Институт космических исследований, ИЗМИРАН, Институт прикладной физики в Нижнем Новгороде, Полярный геофизический институт в Мурманске, Главная астрономическая обсерватория в Санкт-Петербурге, Специальная астрофизическая обсерватория в Карачаево-Черкесии, Институт космофизических исследований и распространения радиоволн на Камчатке и другие.

— Ваша программа имеет статус международной?

— Она хорошо вписывается в те международные программы по «космической погоде», которые действуют во многих странах. Есть, например, такая программа, как «Living with a star» — «Жизнь со звездой». Большие деньги в нее вкладывают частные компании. Если вы запускаете мало спутников или совсем не запускаете, то у вас нет проблем. А когда запускаете много, а они выходят из строя потому, что вы мало знаете о среде, в которой они работают, и это приводит к потере миллионов долларов, тогда сразу возникает особый интерес. И уже частные компании задают вопрос правительству, почему же мало выделяется денег на науку, которая всем необходима, почему избранные депутаты молчат, когда мы терпим убытки? Треть территории России находится за Полярным кругом. Там работают энергетические установки, станции связи, военные комплексы. И надежность всей этой техники очень зависит от капризов погоды в околоземном пространстве. Ученые занимаются полярными сияниями не потому, что они красивы, а потому, что это еще и опасное явление. Именно во время таких красивых сияний, вызванных магнитными бурями, и возникают различные неприятности. Значит, нам надо серьезно заниматься этим, мы, можно сказать, ответственны за эту огромную часть суши и должны знать «погоду» над ней. А для этого надо организовать мониторинг ее состояния. И научные силы для этого есть, и оборудование кое-какое сохранилось — раньше ведь все делалось с расчетом на будущее, — только требуется некоторое его обновление.

— А как оценивает мировое научное сообщество работы российских ученых в области «космической погоды»?

— В наших работах очень заинтересованы. Мы можем «контролировать» 10 часовых поясов из 24! И наблюдения на Земле крайне важны. Если со спутника есть возможность оценить состояние среды, то на Земле вы наблюдаете процесс, его развитие во времени. И как можно обойтись без российской части наблюдений? Сегодня на российской территории практически «белое пятно» из-за того, что средств недостаточно, чтобы продолжать даже те наблюдения, которые велись раньше. Поэтому воссоздание того, что было потеряно в период перестройки, и его развитие — это уже вклад в мировую сокровищницу знаний.

Фото В. Короткоручко

стр. 7