Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation
Russian Academy of Sciences
( founded in 1939 )
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Ëàáîðàòîðèÿ ìàãíèòíûõ êîñìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé


     


Èñòîðèÿ ëàáîðàòîðèè ìàãíèòíûõ êîñìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ÈÇÌÈÐÀÍ íà÷èíàåòñÿ ñ 15 ìàÿ 1946 ãîäà.  ýòîò äåíü
ðóêîâîäñòâîì èíñòèòóòà (òîãäà ÍÈÈÇÌ) äëÿ ðàçðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ìåòîäîâ è àïïàðàòóðû äëÿ èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè ñ ïîäâèæíîé ïëàòôîðìû áûëà ñîçäàíà ìàãíèòíàÿ ëàáîðàòîðèÿ, ðóêîâîäèòåëåì êîòîðîé íàçíà÷èëè Øìàþ Øëåìîâè÷à Äîëãèíîâà.  Çà 65 ëåò ñâîåãî ñóùåñòâîâàíèÿ ëàáîðàòîðèÿ  ïðîâåëà  ñåðèþ óíèêàëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ, çàëîæèâøèõ îñíîâû ìàãíèòíûõ èçìåðåíèé â êîñìè÷åñêîì ïðîñòðàíñòâå è â åå ñîñòàâå òðóäèëèñü ìíîãî çàìå÷àòåëüíûõ ó÷åíûõ, óíæåíåðîâ è òåõíèêîâ. 

Ðåøåíèå  ïîñòàâëåíîé çàäà÷è íà÷àëîñü ñ ðàáîò ïî èññëåäîâàíèþ ìàãíèòîíàñûùåííûõ äàò÷èêîâ è êîíñòðóèðîâàíèþ ìàãíèòîäèíàìè÷åñêèõ ïðèáîðîâ äëÿ èçìåðåíèÿ ýëåìåíòîâ ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ.  ðåçóëüòàòå áûëè ñîçäàíû ïðèáîðà äëÿ èçìåðåíèé íà õîäó ìîðñêîãî ñóäíà è äëÿ èçìåðåíèé â ïîëåòå ñàìîëåòà. Ýòè ïðèáîðû áûëè óñòàíîâëåíû íà íåìàãíèòíîé øõóíå “Çàðÿ”: äëÿ ïðîâåäåíèÿ ìèðîâîé ìàãíèòíîé ñúåìêè íà àêâàòîðèè ìîðåé è îêåàíîâ. Íåïðåðûâíûå èçìåðåíèÿ ýëåìåíòîâ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, âûïîëíåííûå íà øõóíå “Çàðÿ”, ïîçâîëèëè óâèäåòü òî, ÷åãî íå óäàëîñü óâèäåòü ïðè äèñêðåòíûõ èçìåðåíèÿõ – ñëîæíóþ ñòðóêòóðó àíîìàëüíîãî ïîëÿ è ñâÿçü åå ñ õàðàêòåðíûìè îñîáåííîñòÿìè ñòðîåíèÿ äíà îêåàíà.  Ïîëó÷åííûå äàííûå èñïîëüçîâàëèñü äëÿ ñîçäàíèÿ åäèíîãî ãëîáàëüíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ î ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðå ãëàâíîãî ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ. 

Ñëåäóþùåé âàæíîé çàäà÷åé ëàáîðàòîðèè áûëà ïîäãîòîâêà ïåðâîãî â ìèðå ìàãíèòíîãî ýêñïåðèìåíòà â êîñìîñå, êîòîðàÿ áûëà óñïåøíî âûïîëíåíà íà áîðòó 3-ãî èñêóññòâåííîãî ñïóòíèêà Çåìëè, çàïóùåííîãî 15 ìàÿ 1958 ã. ( ôîòî ìàãíèòîìåòðà è ìàãíèòîãðàììû, è ññûëêà íà ñòàòüþ Äîëãèíîâà è ñòàòüþ Åðîøåíêî) Ñ òåõ ïîð ñîòðóäíèêè ëàáîðàòîðèè ÿâëÿþòñÿ îñíîâíûìè ó÷àñòíèêàìè ïî÷òè âñåõ êîñìè÷åñêèõ ìàãíèòíûõ íàó÷íûõ ýêñïåðèìåíòîâ, âûïîëíåííûõ â Ñîâåòñêîì Ñîþçå è Ðîññèè.

Îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé ëàáîðàòîðèè 

1. Èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè è ìàãíèòîñôåðû 

Ïåðâàÿ àáñîëþòíàÿ ñúåìêà ìîäóëÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ áûëà âûïîëíåíà ñî ñïåöèàëèçèðîâàííîãî ñïóòíèêà Êîñìîñ-49 â 1964 ã . Ïîëó÷åííûå èçìåðåíèÿ ïîñëóæèëè îñíîâîé äëÿ ïðîâåðêè ïåðâûõ àíàëèòè÷åñêèõ ìîäåëåé ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ è ñîçäàíèÿ àíàëèòè÷åñêîé ìîäåëè ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ ýïîõè 1965 ã. Ýòè èçìåðåíèÿ ïðèíåñëè ïåðâûå äîêàçàòåëüñòâà ïðîñòèðàíèÿ ìàãíèòíûõ àíîìàëèé, ñâÿçàííûõ ñî ñòðîåíèåì è ñòðóêòóðîé Çåìíîé êîðû, äî âûñîò ÈÑÇ. Ïîâòîðíàÿ ìîäóëüíàÿ ñúåìêà ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ, âûïîëíåííàÿ â 1970 ã. íà ÈÑÇ Êîñìîñ-321, ïîçâîëèëà ñîçäàòü àíàëèòè÷åñêóþ ìîäåëü ýïîõè 1970 ã. è îöåíèòü âåêîâóþ âàðèàöèþ ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ çà ïåðèîä 1965-1970 ãã.

 1964-65 ãã. ñ ïîìîùüþ ôåððîçîíäîâûõ ìàãíèòîìåòðîâ íà ñïóòíèêàõ Ýëåêòðîí-2 è 4 áûëà âïåðâûå èññëåäîâàíà òîïîëîãèÿ ïîëÿ â âûñîêîøèðîòíîé âíåøíåé ìàãíèòîñôåðå Çåìëè è â çîíå çàõâà÷åííîé ðàäèàöèè. 

Èññëåäîâàíèÿ ïðîäîëüíûõ òîêîâ â ïðèïîëÿðíîé èîíîñôåðå Çåìëè áûëè âûïîëíåíû â ñîâåòñêî-áîëãàðñêîì ýêñïåðèìåíòå Áîëãàðèÿ-1300 â 1981 ã.

Èññëåäîâàíèÿ âíåøíåé ìàãíèòîñôåðû áûëî ïðîäîëæåíî ñåðèåé âûñîêîàïîãåéíûõ êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòîâ Ïðîãíîç (1971- 1985), ( ññûëêà íà Ïðîãíîç) à çàòåì â ìíîãîñïóòíèêîâîì ïðîåêòå Èíòåðáîë (1995- 2000ã) ( ññûëêà íà Èíòåðáîë). Áûëà èññëåäîâàíà òîíêàÿ ñòðóêòóðà âíåøíèõ ãðàíèö è ñëîåâ ìàãíèòîñôåðû. 

2. Èññëåäîâàíèå ìàãíèòíûõ ïîëåé Ëóíû, ïëàíåò è ìàëûõ òåë Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû 

Ïåðâûå èçìåðåíèÿ ìàãíèòíûõ ïîëåé â áëèæàéøåé îêðåñòíîñòè Ëóíû áûëè âûïîëíåíû ìàãíèòîìåòðàìè, óñòàíîâëåííûìè íà 1-é è 2-é êîñìè÷åñêèõ ðàêåòàõ (Ëóííèê-1 è Ëóííèê-2) â ÿíâàðå è ñåíòÿáðå 1959 ã. Èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíûõ ïîëåé Ëóíû ãëîáàëüíîãî è ëîêàëüíîãî ìàñøòàáà áûëè ïðîäîëæåíû íà ïåðâîì èñêóññòâåííîì ñïóòíèêå Ëóíû - Ëóíà-10 (1966 ã.) è Ëóíîõîäå-2 (1973 ã.).  õîäå ýòèõ ýêñïåðèìåíòîâ äîêàçàíî îòñóòñòâèå ãëîáàëüíîãî äèïîëüíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Ëóíû è îïðåäåëåíû íåêîòîðûå õàðàêòåðèñòèêè íàìàãíè÷åííîñòè ãîðíûõ ïîðîä íà åå ïîâåðõíîñòè. 

3 Èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ ïëàíåò è ìàëûõ òåë Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû. 

Ïðîãðàììà èçó÷åíèÿ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ ïëàíåò è ìàëûõ òåë Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû íà÷àëà îñóùåñòâëÿòüñÿ â ïåðâûõ ýêñïåðèìåíòàõ íà ïðîëåòíûõ è ñïóòíèêîâûõ àïïàðàòàõ âáëèçè Âåíåðû - Âåíåðà-4 (1967 ã.), Âåíåðà-9 è 10 (1975) ã. è Ìàðñà íà ÊÀ Ìàðñ-2,3,5 (1972-74 ãã.). Ïîñëåäíèé ýòàï ïëàíåòíîé ïðîãðàììû - èññëåäîâàíèå ìàãíèòíûõ ïîëåé íà îðáèòå Ìàðñà - áûë âûïîëíåí àïïàðàòîì Ôîáîñ-2 (1989 ã.). Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ ó Âåíåðû è Ìàðñà ïîêàçàëè, ÷òî áëèæàéøèå ê Çåìëå ïëàíåòû íå îáëàäàþò ñîáñòâåííûì äèïîëüíûì ïîëåì, à èõ ìàãíèòîñôåðû, ïîäîáíî êîìåòíîé, ÿâëÿþòñÿ èíäóöèðîâàííûìè. Êðîìå ýòîãî ó Âåíåðû è Ìàðñà áûëè îáíàðóæåíû è èññëåäîâàíû ãîëîâíàÿ óäàðíàÿ âîëíà è ïëàçìåííî-ìàãíèòíûé øëåéô. Ïðÿìûå èññëåäîâàíèÿ ìàëûõ íåáåñíûõ òåë ìàãíèòîìåòðè÷åñêèìè ìåòîäàìè áûëè îñóùåñòâëåíû â ïðîåêòàõ Âåãà-1 è 2 (1986 ã.) è Ôîáîñ-2 (1989 ã.). Âïåðâûå áûëè èçó÷åíû in situ õàðàêòåðíûå îñîáåííîñòè âçàèìîäåéñòâèÿ ñîëíå÷íîãî âåòðà ñ êîìåòîé Ãàëëåÿ (1986 ã.) è ñ ãàçîâî-ïûëåâîé ñðåäîé âáëèçè ñïóòíèêà Ìàðñà - Ôîáîñà (1989 ã.). Ëàáîðàòîðèÿ òàêæå ïîäãîòîâèëà ìàãíèòíûå ýêñïåðèìåíòû íà îðáèòàëüíîì àïïàðàòå è ïåíåòðàòîðàõ ïðîåêòà Ìàðñ-96, êîòîðûé ê ñîæàëåíèþ íå ñîñòîÿëñÿ. Çà âðåìÿ ñóùåñòâîâàíèÿ ëàáîðàòîðèè ÷åðåç íåå ïðîøëî îêîëî 80 ÷åëîâåê. ( ñì. ñïèñîê ) 

 íàñòîÿùåå âðåìÿ ëàáîðàòîðèÿ ó÷àñòâóåò â ïîäãîòîâêå ìàãíèòíûõ ýêñïåðèìåíòîâ â ïðîåêòàõ Èíåðãåëèîçîíä (ññûëêà íà ñàéò ÈÇÌÈÐÀÍ) è Ðåçîíàíñ.( ññûëêà íà ñàéò ÈÊÈ) Ïî ïðîåêòó Èíòåðãåëèîçîíä ïðåäïîëàãàåòñÿ ïðîâåñòè èçìåðåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â êîìïëåêñå ñ èçìåðåíèÿìè ïëàçìû è ýíåðãè÷íûõ ÷àñòèö íà áëèçêîì ðàññòîÿíèè îò Ñîëíöà ñ öåëüþ èññëåäîâàíèÿ îñîáåííîñòåé ïîòîêà ìåäëåííîãî ñîëíå÷íîãî âåòðà, ñîëíå÷íûõ âîçìóùåíèé, ñâÿçàííûõ ñ ìàãíèòíîé àêòèâíîñòüþ, è èññëåäîâàíèÿ áûñòðîãî ñîëíå÷íîãî âåòðà. Ïðè ïðîëåòå âáëèçè Ìåðêóðèÿ - èññëåäîâàíèå ìàãíèòîñôåðû ïëàíåòû è åå âçàèìîäåéñòâèå ñ ñîëíå÷íûì âåòðîì. Ðàçðàáîòêó è èçãîòîâëåíèå ìàãíèòîìåòðà ïðåäïîëàãàåòñÿ âûïîëíèòü ñîâìåñòíî ñî ñïåöèàëèñòàìè Èíñòèòóòà ãåîôèçèêè è âíåçåìíîé ôèçèêè Òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà â Áðàóíøâåéãå ( Ãåðìàíèÿ ) è Èíñòèòóòà êîñìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé Àâñòðèè. Ïî ïðîåêòó Ðåçîíàíñ èçìåðåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñîâìåñòíî ñ äðóãèìè èçìåðåíèÿìè ïðåäïîëàãàåòñÿ ïðîâåñòè ñ öåëüþ: - èçó÷åíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ âîëí è ÷àñòèö âî âíóòðåííåé ìàãíèòîñôåðå Çåìëè; - îïðåäåëåíèÿ äèíàìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ìàãíèòîñôåðíîãî öèêëîòðîííîãî ìàçåðà; - èçó÷åíèÿ äèíàìèêè êîëüöåâîãî òîêà: åãî ôîðìèðîâàíèÿ è ðàñïàäà, à òàêæå âîññòàíîâëåíèÿ ïëàçìîñôåðû ïîñëå ãåîìàãíèòíûõ âîçìóùåíèé; - îïðåäåëåíèÿ ðîëè ìåëêîìàñøòàáíûõ ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèõ ñòðóêòóð â ãëîáàëüíîé äèíàìèêå ìàãíèòîñôåðíîé ïëàçìû. Ìàãíèòîìåòð ÔÌ-7Ð äëÿ ýòîãî ýêñïåðèìåíòà ðàçðàáàòûâàåòñÿ ñîâìåñòíî ñ Öåíòðîì ôèçè÷åñêîãî ïðèáîðîñòðîåíèÿ Èíñòèòóòà îáùåé ôèçèêè ÐÀÍ.