Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Поиск
Наименование: 2. Исследование Земли и космоса
Цель: Цель направления - изучение физических процессов, происходящих на поверхности, в атмосфере и ионосфере Земли, изучение ближнего и дальнего космоса.
Основные положения:

МКС осуществляет свой полет на высотах до 450 км в ионосфере Земли, которая является чувствительным индикатором гелиогеофизических явлений, т. е. явлений, происходящих в системе «Солнце-Земля» и в системе «литосфера-атмосфера». Воздействие солнечных активных явлений – вспышек и выбросов сильно влияет на состояние ионосферы, вызывая нарушение радиосвязи, флуктуации сигналов навигационных систем типа ГЛОНАСС и GPS, разбухание атмосферы и аномальное торможение МКС и спутников в периоды магнитных бурь. Активные литосферные процессы – процессы подготовки землетрясений, извержения вулканов и др. также имеют свои проявления в ионосфере, которые в последнее время активно изучаются для поиска предвестников землетрясений и их диагностирования. Кроме этого, в ионосфере регистрируются результаты антропогенной деятельности – электромагнитная загрязненность промышленных регионов, сигналы от многочисленных вещательных станций, исследовательских нагревных стендов.

МКС расширяет возможности по проведению наблюдений, представляемые вынесением измерительной аппаратуры за пределы атмосферы Земли. Особенно эффективны эти преимущества окажутся для экспериментов, не требующих высокой точности ориентации и стабилизации и не требующих очень низкого уровня электромагнитных помех. Это, например, относится к наблюдениям в коротковолновых участках спектра (гамма, рентгеновском) и наблюдениям первичных космических лучей. Кроме того, возможности МКС позволяют проводить экспериментальные исследования по изучению космофизического фактора, скорее всего, связанного с новыми свойствами физического пространства. В первую очередь это относится к анизотропным явлениям, масштабы которых выходят за пределы нашей Галактики: анизотропия реликтового излучения, анизотропия пекулярных скоростей эллиптических галактик, анизотропия космических лучей ультравысоких с энергией более 1018 эВ и др.

Таким образом, космические средства получения информации становятся одним из важнейших инструментов изучения процессов, протекающих на поверхности Земли и в космическом пространстве.

На борту РС МКС в рамках данного направления необходимо продолжить эксперименты по следующей тематике:

• воздействие солнечной активности и антропогенных факторов на окружающее космическое пространство;

• исследование верхней атмосферы и ионосферы;

• исследование подстилающей поверхности и нижней атмосферы;

• контроль и диагностика природных и техногенных катастроф;

• астрофотометрия;

• космические лучи;

• космофизика;

• отработка новых методов и научной аппаратуры.

Технические и аппаратурные возможности РС МКС позволяют проводить исследования по изучению ионосферно-атмосферных явлений самых мощных взрывных явлений в атмосфере – спрайтов и гроз и связанных с ними излучений. Установка на борту РС МКС радиоприемной аппаратуры навигационного диапазона позволит использовать радиосигналы спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС и наземных передатчиков для отработки комбинированного метода радиозондирования ионосферы и выполнить исследования, направленные на решение задач повышения точности позиционирования пользователей навигационной системы ГЛОНАСС. Активные методы изучения ионосферы, использование ионосферы как естественной плазменной лаборатории позволят изучить возможности формирования магнитосферного волновода для создания электромагнитного канала коммуникационной связи, оценить предельные техногенные нагрузки на ионосферную среду, выяснить эффекты нагрева ионосферы и инициирования геофизических явлений мощными радиопередатчиками и специальными нагревными стендами, изучить эффекты воздействия выбросов двигательных установок МКС на ионосферу и происходящие при этом релаксационные процессы в ионосферной плазме. Изучение плазменноволновой обстановки в окрестности самой станции позволит понять фоновые условия для проведения других электромагнитных экспериментов и ограничения на точность проводимых измерений.

Метод изучения земной поверхности, основанный на неконтактной регистрации электромагнитного излучения земной поверхности в различных диапазонах спектра, позволяет распознавать объекты или ситуации, попадающие в поле обзора, и определять их положение в пространстве. Важным преимуществом космических средств является оперативность поступления информации на центральные, региональные и частные станции приема и обработки информации. Мониторинговый режим работы космических средств позволяет получать информацию о природно-экологическом состоянии окружающего региона в режиме прямой съемки и передачи информации, что очень важно при решении задач, связанных с экологической обстановкой. Важной составляющей программы является исследования по геофизике и изучению ОКП в том числе - изучение космической погоды, влияющей на торможение МКС, на функционирование наземных и космических технических систем, радиационную обстановку в ОКП и т.д. В рамках этого направления предполагаются наблюдения Солнца и солнечной активности, как основного источника формирования космической погоды в ОКП.

РС МКС является эффективным инструментом по изучению вертикального распределения температуры и плотности воздуха, вертикальных профилей спектра загрязняющих примесей в атмосфере Земли, в том числе тонкой слоистой структуры вертикального распределения озона и аэрозоля, а также пространственного распределения приземной двуокиси азота и других составляющих компонент атмосферы. Кроме того, необходимо продолжить исследования, направленные на изучение и диагностирование природных и техногенных катастроф, которые в дальнейшем должны проводиться по отдельной межведомственной целевой программе.

Эксперименты в рамках астрофизических и фундаментальных физических проблем дают значительный вклад в развитие представлений о структуре вещества Вселенной, о высокоэнергетических процессах, протекающих в космических объектах. Проведение аналогичных экспериментов с помощью наземных установок невозможно по принципиальным ограничениям из-за влияния атмосферы.

В области гамма-астрономии разрабатываются проекты, направленные на измерение фоновых и вспышечных потоков линейчатого гамма-излучения в диапазоне энергий от 0,2 до 2,0 МэВ с помощью нового, не имеющего аналогов в практике космических исследований типа прибора - газовой ионизационной камеры с ксеноном при высоком давлении и исследование первичного гамма-излучения высокой энергии - от 1 до 1000 ГэВ.

Астрофотометрия решает три основные методические задачи: измерение блеска различных небесных объектов в единой шкале звездных величин, исследование переменности во времени величины потока световой энергии и изучение распределения энергии в спектре небесных объектов. В результате астрофотометрических измерений решается широкий круг проблем астрономии и астрофизики. В их числе определение галактических расстояний и изучение строения и эволюции Галактики, проблемы внутреннего строения и эволюции звезд и много другое. Полученные результаты дадут ценную информацию о наблюдаемых объектах для астрономических исследований вообще и для астрофизики в частности, а также позволят создавать звездные каталоги для прикладных применений.

Целью исследования космических лучей является систематическое получение детальных энергетических спектров тяжелых ядер космических лучей внутри магнитосферы Земли в различные периоды солнечной активности с целью установления природы частиц (солнечного, галактического, магнитосферного или другого происхождения) путем сравнения с данными других экспериментов, выполненных на орбитах с различным наклонением внутри и вне магнитосферы при краткосрочных и длительных экспозициях.

Исследования частиц высоких энергий, рождающихся во Вселенной, - чрезвычайно бурно развивающееся направление в связи с актуальными проблемами их происхождения. Результаты этих исследований закладывают основу нового направления исследования космических лучей высоких энергий с помощью космических аппаратов. Результаты исследований имеют первостепенное значение для понимания структуры вселенной, развития её во времени и будут востребованы институтами и организациями, изучающими астрофизику и космологию. Результаты исследования в этой области будут иметь большое значение для физики элементарных частиц, физики высоких энергий и, в конечном счёте, для поиска новых источников энергии.

НаименованиеРуководительСостояниеПодробнее
Альфа-ЭлектронКолдашов С. В.Готовится
БазисПластинин Ю.А. Готовится
БТН-НейтронМитрофанов И. Г., ИКИ РАН, заведующий лабораторией, д.ф.-м.н. Реализуется
БТН-Нейтрон-2Митрофанов И. Г., ИКИ РАН, заведующий лабораторией, д.ф.-м.н. Готовится
ВетерСмирнов М.Т.Готовится
Волны Алпатов В.В., Институт прикладной геофизики, заведующий отделом, к.ф.-м.н.Завершен
ВсплескГальпер А.М.Завершен
ГидроксилКузнецов В.Д.Готовится
ГРИС – ФКИ – 1Котов Ю.Д.Готовится
Диатомея Виноградов М.Е., академик РАН Завершен
ДриадаКораблёв О. И., ИКИ РАНГотовится
ДубраваФедорчук Р.С.Реализуется
Импульс (1 этап) Ружин Ю.Я., ИЗМИРАН, зам. директора, д.ф.-м.н. Завершен
Импульс (2 этап)Ружин Ю.Я., ИЗМИРАН, зам. директора, д.ф.-м.н. Готовится
Ионозонд-ТГКДанилкин Н. П., Институт прикладной геофизики, д.ф.-м. н., профессор Готовится
ИФР-1Шноль С. Э., МГУ, каф. биофизики физического ф-та, главный научный сотрудник, д.б.н., профессорГотовится
КлиматИзраэль Ю. А., ГУ «ИГКЭ» Росгидромета и РАН, директор, д.ф.-м.н., академик РАН Готовится
КЛПВЭХренов Б. А. НИИЯФ МГУГотовится
КонвергенцияШарков Е. А., ИКИ РАН, зав.отделом, д.ф.-м.н., профессорГотовится
КортесКузин С.В., Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, зав. лаб., к.ф.-м.н.Готовится
Лира-БЗахаров А. И.Готовится
МВНСемена Н. П., ИКИ РАН, старший научный сотрудник, к.т.н.Готовится
МВН М-2Павлинский М. Н., ИКИ РАН, зам. директора, д.ф.-м.н.Готовится
Метрад Готовится
МикроспутникЗелёный Л. М., ИКИ РАН, директор, профессор, академик РАНЗавершен
МКС-ГлонассЛукин Д.С. Готовится
МКС-РСА(Р)Кутуза Б. Г., ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН, зав.лаборатории, д.ф-м.н., профессорГотовится
Молния-ГаммаВ.Д. КузнецовЗавершен
Молния-СМКузнецов В. Д.Завершен
Мониторинг-ДТРМеньшиков В.А., Ассоциации «МАКСМ», первый вице-президент-генеральный конструктор, д.т.н., профессорГотовится
Напор-миниРСАМикрин Е. А., ПАО РКК "Энергия", первый зам. ген. конструктора, академик РАНРеализуется
Обстановка (1 этап)Климов С.И., ИКИ РАН, в.н.с., зав.лаб., д.ф.-м.н. Завершен
Обстановка (2 этап)Климов С.И., ИКИ РАН, в.н.с., зав.лаб., д.ф.-м.н.Готовится
Плазма - МКСЛукьященко В. И.Завершен
Плазма-ПрогрессТвердохлебова Е.М., ФГУП ЦНИИмаш, нач.лаб., к.т.н.Завершен
Плазма-ЭРПТвердохлебова Е.М., ФГУП ЦНИИмаш, нач.лаб., к.т.н.Готовится
Планетный мониторингКораблёв О.И., ИКИ РАН, зам.директора, д.ф.-м.н.Готовится
ПлатанГагарин Ю. Ф.Завершен
Радар-ПрогрессШувалов В. А., ЦНИИмаш, нач. лаборатории, к.т.н., с.н.с.Завершен
РадиолокаторКараев В. Ю., Институт прикладной физики РАН, с.н.с., к.ф.-м.н.Готовится
РакурсБеляев А.НГотовится
РелаксацияПластинин Ю.А., ФГУП ЦНИИмаш, зам.нач.отделения-нач.отдела, к.т.н.Реализуется
РусалкаКораблёв О.И., ИКИ РАН, зам.директора, д.ф.-м.н.Завершен
СВЧ-радиометрияСмирнов М.Т.Завершен
СейнерВанюшин Г.П.Завершен
СейсмопрогнозКузнецов В.Д.Завершен
СеленометрияАбдусаматов Х. И., ГАО РАН, зав.сектором, д.ф.-м.н.Готовится
Скаттерометр-LСмирнов М.Т.Готовится
СОЛНЦЕ-ТЕРАГЕРЦ Готовится
СценарийБеляев М. Ю., ПАО РКК «Энергия», зам. рук. НТЦ - нач. отд., д.т.н., профессорРеализуется
Тахомаг-МКСКузнецов В. Д., ИЗМИРАН, директор, д.ф.-м.н.Готовится
ТерминаторБеляев А.Н.Готовится
ТрабантКлимов С.И., ИКИ РАН, зав.лаб., в.н.с., д.ф.-м.н. Готовится
УраганБеляев М. Ю., ПАО РКК «Энергия», зам. рук. НТЦ - нач. отд., д.т.н., профессорРеализуется
ФонСавиных В. П., Московский государственный университет геодезии и картографии, президент университета, д.т.н., член-корр. РАН, профессорГотовится
Чибис-АИ Готовится
ЭконОнуфриенко Ю. И., ЦПК, летчик-космонавт РФ Завершен
Экон-МОрешкин Г.Д., ЦПК им. Ю.А. Гагарина, зам.нач. 1-го управления по научно-исследовательской испытательной работе, к.т.н.Реализуется