Ученые рассказали о ключевых проектах ИКИ РАН
11 апреля 2025 г.
11 апреля в ходе пресс-конференции, приуроченной ко Дню космонавтики, ученые представили последние достижения Института космических исследований РАН, в частности, проект «Ионозонд», вклад России в исследования Марса и мониторинг лесов.
«Освоение космоса в последние годы снова на слуху», – отметил директор ИКИ РАН член-корреспондент РАН А. А. Петрукович. Россия разрабатывает новые ракетоносители и запускает тысячи спутников в год. «Мы научились понимать, что из себя представляла Вселенная 15 миллиардов лет назад. Мы научились смотреть на Землю из космоса и буквально следить за каждым квадратным метром: что на нем происходило 20 лет назад, что происходит сейчас. Мы научились смотреть за Солнцем в деталях». За 20 лет ученые получили информацию об экзопланетах и черных дырах, об устройстве поверхности Марса и Луны.
А. А. Петрукович представил ключевые результаты ИКИ РАН за последние годы. Прежде всего, он отметил успешную работу «Спектр-РГ» – космической астрофизической обсерватории для исследования Вселенной в рентгеновском диапазоне электромагнитного излучения. Российский телескоп работает без сбоев, построена новая карта ярчайших областей, в десятки раз точнее предыдущей. В 2024 году коллектив создателей телескопа ART-XC им. М. Н. Павлинского стал лауреатом премии правительства Российской Федерации в области науки и техники за создание первого российского рентгеновского зеркального телескопа ART-ХС, открывающее новое направление в технологиях отечественного космического приборостроения.
Отправился в космос монитор рентгеновского фона – «младший брат» рентгеновского телескопа. Монитор измеряет фотоны, исходящие от невидимых источников. Эти данные необходимы, «чтобы правильно интерпретировать яркие звезды и понимать, сколько у нас невидимых объектов во Вселенной».
А. А. Петрукович рассказал о нейтронном и гамма спектрометре. Этой второй аппарат; первый, установленный снаружи Международной космической станции, почти 20 лет измеряет космическое излучение. В этом году он был дополнен блоком внутри станции. Сравнение измерений внутри и вне МКС позволяет лучше понимать, какую опасность излучение представляет для космонавтов.
Директор ИКИ РАН отметил и ряд других достижений. Российские приборы продолжают работу на зарубежных космических аппаратах. В этом году началась реализация проекта «Ионосфера». Он служит в интересах Росгидромета для прогноза состояния ионосферы и космической погоды и в интересах РАН – для исследований околоземного пространства. Важное направление – это наблюдение Земли из космоса. Осуществляется подсчет количества углерода. Проводятся эксперименты на ледоколах для понимания того, как лед разных видов отображается на космических снимках.
А. А. Петрукович предоставил слово коллегам. Директор Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН член-корреспондент РАН Н. В. Лукина рассказала о единой национальной системе мониторинга климатически активных веществ.
Руководитель лаборатории отдела технологий спутникового мониторинга ИКИ РАН д.т.н. С. А. Барталев рассказал о дистанционном мониторинге лесного покрова. В процессе был обнаружен ряд закономерностей. Выяснилось, что за последние 20 лет запас лесов России вырос в среднем на 1,02 млрд м3 в год. Увеличение площади лесов происходит в результате экспансии древесной растительности на ранее безлесные территории вследствие изменений климата и зарастания сельскохозяйственных земель. Наблюдается увеличение площади лиственных пород при сокращении хвойных.
Д.ф.-м.н. С. А. Пулинец главный научный сотрудник отдела космогеофизики ИКИ РАН, рассказал о проекте «Ионозонд».
5 ноября 2024 года были запущены два спутника «Ионосфера-М». Впервые в XXI веке, после 35-летнего перерыва, на орбиту был запущен ионозонд – прибор, который позволяет исследовать вертикальную структуру ионосферы. С помощью глобального мониторинга ионосферы можно получить информацию практически обо всех источниках энергии, поступающей как из межпланетного пространства магнитосферы, так и от Земли вследствие критических атмосферных процессов, землетрясений, извержений вулканов и активных геофизических воздействий.
С. А. Пулинец сообщил, что еще два спутника будут запущены приблизительно в июле 2025 года, и формирование спутниковой группировки завершится. Спутники будут находиться на перпендикулярно расположенных орбитах, что поможет исследовать изменчивую ионосферу в различных моментах местного времени. Расположение двух спутников на одной орбите позволит наблюдать за тем, что происходит в северном и южном полушарии, днем и ночью одновременно.
В рамках этого проекта впервые искусственный интеллект используется для распознавания спутниковых сигналов. Радиоволны распространяются в двух модах, они имеют разную поляризацию, и при обработке ионограмм очень сложно их различить. Система ИКИ РАН позволяет автоматически их распознать, что упрощает обработку колоссальных объемов информации (только за 100 минут ученые получают 600 ионограмм).
Метод высокочастотной радиоспектрометрии дает возможность проводить картирование аврорального овала, измерять неоднородности в высокоширотной ионосфере, видеть, как ведет себя ионосфера в экваториальных областях.
С помощью этих спектрометрических картин ученые могут сразу определять, где получена ионограмма, что помогает в обработке информации.
С. А. Пулинец рассказал о практической пользе исследований. Многое в нашей жизни зависит от навигации, которая осуществляется благодаря глобальным навигационным спутниковым системам. Во время геомагнитных бурь навигационные параметры меняются: так, при посадке самолетов процессы в ионосфере могут привести к ошибке в определении координат до 10 метров. «Я надеюсь, что наш проект позволит существенно улучшить наши знания об ионосфере Земли, а соответственно помочь не только в понимании физики околоземного пространства, но и помочь всем тем, кто использует данные об ионосфере в навигации и в других областях народного хозяйства», – подытожил ученый.
Заведующий лабораторией отдела ядерной планетологии ИКИ РАН профессор РАН М. Л. Литвак рассказал о вкладе России в исследования Марса. Пока российская миссия на красную планету не планируется, однако наша страна активно участвует в ее исследованиях. Россия и, в частности, ИКИ РАН являются одними из лидеров в космическом приборостроении. Аппаратура разрабатывается на самом высоком уровне и зачастую не имеет аналогов. «Если говорить о Марсе, сейчас в его окрестностях работает целая флотилия космических аппаратов – часть из них на поверхности (это марсоходы), часть на орбите – и в доброй половине из них работают российские приборы», – сообщил М. Л. Литвак.
Одна из ключевых задач заключается в поиске воды. Считается, что на ранней стадии эволюции Марс был во многих отношениях похож на Землю. В ходе многолетних исследований, как правило, ставилась задача заглянуть в прошлое и понять, могли ли марсианские условия быть благоприятными для жизни. Маркером выступает вода. На современном Марсе вода может находиться либо в виде водяного льда, либо в составе минералов, обретя такую форму в более теплые и влажные эпохи и сохранившись до нашего времени. Изучая воду, можно заглянуть в прошлое планеты.
М. Л. Литвак привел несколько примеров вклада России в мировые исследования этой проблемы. Российский прибор «Френд» на борту миссии EKA «Trace Gas Orbiter» с 2018 года проводит глобальное картографирование подповерхностной воды. Уникальность прибора заключается в его высоком пространственном разрешении (до 60 км). Он позволяет обнаружить локальные области с высоким содержанием воды. Благодаря прибору была составлена самая детальная карта подповерхностной воды и получены свидетельства возможного существования реликтового водяного льда в нескольких экваториальных районах, включая дно огромной системы каньонов Долины Маринера.
Вторым примером российских разработок стал прибор ДАН. В настоящий момент на поверхности Марса работает марсоход «Curiosity». На нем установлен отечественный прибор – первый нейтронный спектрометр, который оказался на поверхности Марса. Прибор позволил измерить содержание химически связанной воды в составе минералов вдоль пути следования марсохода (~35 км) в кратере Гейл. Сейчас марсоход исследует районы, где находится множество таких минералов и, соответственно, воды. Данные этого и других приборов позволят ученым лучше понять процессы, которые происходили на Марсе в прошлом.
Материал: Татьяна Кудрявцева.
Источник: пресс-конференция в пресс-центре «Россия сегодня».
Читайте также:
- Гелиогеофизические спутники «Ионосфера-М» провели первые измерения в космосе
- Ученые РАН рассказали о планах по исследованию Венеры
- Марсоход передал свидетельства о пляжах на Марсе