Радиофизики ТГУ разработали новые сверхточные методы диагностики ионосферы. Эта область атмосферы выполняет функцию защитного экрана от космических ионизирующих излучений, в значительной части приходящих от Солнца и, как следствие, играет важную роль в проблеме солнечно-земных связей. От состояния ионосферы напрямую зависит качество радиосвязи, что важно для ОПК, для навигации судов и авиации. Цифровой ионозонд, созданный радиофизиками ТГУ, сканирует ионосферу в сотни раз быстрее и до тысячи раз точнее, чем его аналоги.

Расширить технические возможности установки нам удалось за счет новых программных комплексов, – говорит заведующий кафедрой космической физики и экологии РФФ ТГУ Сергей Колесник. – У всех ионозондов, действующих в мире на сегодняшний день, методы работы «зашиты» в оборудование, что существенно ограничивает их возможности. В нашем случае создавать новое «железо» нет необходимости, достаточно заменить программу, чтобы расширить функционал ионозонда.

В рамках государственного задания на 2014-2016 гг. ученые ТГУ изобрели метод для определения в ионосфере мелкомасштабных неоднородностей, которые, подобно магнитным бурям, пагубно влияют на качество радиосвязи. Это дает возможность составлять точный прогноз и рекомендовать пользователю свободные от помех частоты.

Более того, новый метод зондирования позволяет четко (до полутора метров) локализовать возмущенную область и определить характер возникновения мелкомасштабных неоднородностей, что имеет большое значение для ОПК: если источник помех – искусственный (например, мощное направленное радиоизлучение), это может означать, что противник ведет преднамеренное зашумление радиолинии.

Для сканирования ионосферы радиофизики применяют в зондирующем сигнале комбинации модуляций (совокупность фазовой, амплитудной и частотной) что повышает эффективность работы. Короткое время зондирования позволяет точно оценивать быстропротекающие процессы в плазме и значительно улучшает электромагнитную совместимость установки с иными радиоустройствами. Это означает, что ионозонд ТГУ не оказывает негативного влияния на работу приборов, которые находятся рядом с ним.

Разработка ученых ТГУ получила высокую оценку отечественных и зарубежных экспертов. Свою заинтересованность в приобретении целой серии новых томских ионозондов уже выразили Росгидромет и Минобороны РФ.

Особое внимание в последнее время обращено к климатическим изменениям. Длительное наблюдение за космической погодой в верхнем слое атмосферы помогает понять процессы, происходящие на Земле. В частности, установить связь между изменением некоторых климатических параметров и солнечной активностью, которую хорошо «видит» ионозонд.

Для оценок трендов параметров ионосферы в разных частях света ученые используют сведения из Международного мирового центра баз данных (NOAA, USA), содержащего информацию по большинству ионосферных станций мира, начиная с 1947 года. Томская ионосферная станция ТГУ начала свою работу в 1936 году и имеет самый длинный ряд однородных наблюдений, что почти на 15 процентов повышает адекватность таких оценок.

 

Информаия предоставлена по материалам Томского государственного университета