Осталась позади горная дорога, буксующие фуры на заснеженном перевале в Култуке – наш путь лежит по просторам Тункинской долины. Сворачиваем в сторону Иркута и Восточных Саян возле указателя с многобуквенной аббревиатурой и через пару километров оказываемся у ворот Геофизической обсерватории Института солнечно-земной физики СО РАН. Как учёные исследуют труднодостижимую верхнюю атмосферу Земли? И могут ли им в этом помочь обычные люди? Корреспондент irk.aif.ru постарался найти ответ на этот вопросы.
Здесь всегда идут наблюдения
Главный корпус обсерватории похож на приземлившийся в долине космический корабль. На его крыше заметны десять куполов – как будто космонавты, прибывшие на Землю, уже сняли шлемы своих скафандров. Под прозрачными оболочками стоят научные приборы: камеры, следящие за всем небом, интерферометры, спектрометры. Они позволяют учёным изучать процессы, происходящие в атмосфере Земли на высотах вплоть до тысячи километров.
Проводя точнейшие измерения освещённости в различных диапазонах электромагнитных волн, сотрудники института получают данные о составе атмосферы на разных высотах, а также о плотности, ионизации, скорости и направлении действующих там ветров. Анализ таких данных позволяет выработать подходы к моделированию атмосферы Земли, а следовательно, и к предсказанию так называемой «космической погоды».
Основной вклад в её картину вносит Солнце. Наиболее это актуально в период высокой активности нашего светила. Солнечный ветер – потоки заряженных частиц – и процессы его взаимодействия с атмосферой Земли могут стать причиной неудач в выводе космических аппаратов на расчётные орбиты.
«Сейчас задач настолько много, – говорит научный сотрудник лаборатории физики атмосферы Татьяна Сыренова, – что наша станция перешла к наблюдениям каждый день и каждую ночь, даже во время облачной погоды или в ту ночь, когда на небе присутствует Луна. Обычно на обсерватории работают пять человек, на ночь остаются дежурить трое сотрудников. Во время выполнения экспериментов мы можем разместить с комфортом на нашей базе до пятнадцати человек».
Науке нужны кадры
«Минувшим летом на полигоне проходили практику студенты физического факультета МГУ. Им не хотелось уезжать домой не только из-за удивительной природы и климата Тункинской долины – перед ними открылось неимоверное множество ещё не решённых научных задач, которые по силам нашей обсерватории. А студенты третьего курса физфака Иркутского госуниверситета после практики все без исключения пишут дипломные и курсовые проекты по темам, полученным у нас, – говорит заведующий лабораторией физики атмосферы Александр Белецкий. – Это позволяет осторожно надеяться, что мы будем обеспечены кадрами на выполнение будущих работ».
Однако наука нуждается в кадрах и другого рода. Сотрудники обсерватории рассказали, что не только учёные, вооружённые специальными знаниями и конструирующие сложные приборы, могут внести вклад в понимание непростых процессов, происходящих в верхней атмосфере нашей планеты. Помочь науке могут и «лирики-гуманитарии». Такие энтузиасты уже сейчас в координации с научными сотрудниками института собирают данные о полярных сияниях.
Движение «гражданских учёных» началось с организованной Иркутским региональным астрономическим обществом группы наблюдателей полярных сияний в мессенджере «Телеграм». В ноябре 2023 года, когда из-за сильной магнитной бури жителям средних широт, в том числе Иркутска, посчастливилось наблюдать необычное для нашей местности явление в атмосфере, в ней было всего несколько человек. Сегодня группа насчитывает более 500 участников, среди которых и школьники, и студенты, и пенсионеры, и фотографы-профессионалы, и просто любители наблюдать небо. Собранные этими людьми данные помогли учёным увидеть пространственную картину сияний во время магнитных бурь в декабре 2023 года, марте, мае и октябре 2024 года.
Присутствуют в чате и сотрудники ИСЗФ – например, заместитель директора института по научно-исследовательской работе Роман Васильев, – которые отвечают на вопросы «помощников науки» и координируют работу. Ведь для того, чтобы сделанные любителями снимки можно было использовать для анализа, необходимо точно обозначить географическое положение съёмки и синхронизировать время с точностью до секунды.
Сегодня в распоряжении иркутских учёных фото и видео полярного сияния, сделанные в самых разных точках нашей страны – от Хабаровска до Пскова, от Ербогачёна до Кырена. Например, любителям удалось сфотографировать такое сравнительно недавно зафиксированное явление в магнитном поле Земли, как SAR-дуга (стабильная красная дуга) – свечение атмосферы на больших высотах. В отличие от «обычного» полярного сияния, оно наблюдается не только в северной части горизонта – проходит аркой через всё небо.
Польза для народного хозяйства
Процессы, происходящие в верхней атмосфере Земли, очень сложно поддаются изучению. В то же самое время деятельность человека дотянулась и до этих высот – ведь сложно представить современный мир без средств навигации и связи. Состояние этой части атмосферы Земли влияет на работоспособность систем спутников. Более того, запуск космических аппаратов при «раздувшейся» земной атмосфере приводит к тому, что они сгорают в атмосфере до того, как успевают занять орбиту с нужными параметрами. А это прямые убытки и увеличение сроков, а значит, удорожание проектов по обеспечению труднодоступных регионов связью и сбору данных спутникового мониторинга Земли. Поэтому точные данные о космической погоде очень важны.
Роман Васильев очень доволен планируемыми и текущими экспериментами и наблюдениями геофизической обсерватории.
«Важно не только найти что-то новое, но и подтвердить, что учёные до тебя были правы, – говорит он. – Мы наблюдаем множество явлений в атмосфере Земли, которые связаны с тем, что происходит у нас в самой нижней атмосфере – в том числе с погодой, которая формируется в тропосфере. Отголоски более грозных явлений, например, волны от землетрясений, тоже можно почувствовать, измерить уже в верхней атмосфере Земли».
Зелёные эндемики. Учёные рассказали, зачем исследуют водоросли Байкала 
А лёд-то где? Учёные объяснили, что происходит с Байкалом 
Ток под землю. Учёные разрабатывают метод прогноза землетрясений за неделю 
Baza: в Иркутске кандидатам наук и учителям предложили работать уборщиками