Наука и технологии России

Вход Регистрация

Российские геофизики установят слежку за магнитными бурями

Буря, скоро грянет буря? Ответить с научной строгостью на этот вопрос поможет программно-аппаратный комплекс, который разрабатывают сотрудники Геофизического центра РАН. Правда, под «бурей» они понимают не революционный бунт, а воздействие солнечных вспышек на геомагнитное поле. Хотя кто знает, что важнее в масштабах планеты – локальные всплески человеческого недовольства или чрезмерная активность Солнца.

Алексей_Гвишиани Алексей Гвишиани: «Программно-аппаратный комплекс, который мы разрабатываем, будет получать информацию о состоянии геомагниного поля по телекоммуникационным системам связи практически в реальном времени, интегрировать и анализировать её»

То, что предсказать поведение Солнца всё же возможно, наукой уже доказано. Для сбора данных о «перепадах настроения» нашего светила работают сотни обсерваторий на Земле, а в космосе летают созвездия искусственных спутников. Но, оказывается, не так-то просто понять, что хотят нам сказать все эти рукотворные приборы об изменениях, фиксируемых ими на Солнце, и почувствуем ли мы тут, на Земле, эти возмущения. Чтобы внести ясности в прогнозы событий, связанных с солнечной активностью, команда исследователей из Геофизического центра РАН создаёт программно-аппаратный комплекс, который в автоматическом режиме собирает, хранит и обрабатывает всю доступную информацию о состоянии магнитного поля Земли, чувствительного к солнечным вспышкам.

«Нас интересует не столько поток протуберанцев, идущий к Земле от Солнца, сколько явление, которое возникает в результате этой «бомбардировки», – магнитная буря, – поясняет руководитель исследования, директор центра Алексей Гвишиани. – Она может доставлять большие неудобства метеозависимым людям: у них усиливается кровоток, учащается сердцебиение. Она также сказывается на работе навигационных систем, создаёт экстремальные ситуации для полётов вблизи земных полюсов.

Кроме того, магнитная буря может вывести из строя электростанции. Такой случай имел место в Канаде, в 1982 году, когда на 16 часов половина страны, включая всю провинцию Квебек, осталась без электричества».

Сегодняшние прогнозы магнитных бурь, утверждает Гвишиани, не дают исчерпывающей информации. В частности, в геофизике существует такое понятие как внезапное начало бури, которое должно отражаться на магнитограмме, полученной при помощи традиционных инструментов, резким скачком кривой. Оно означает, что через 5–10 часов начнётся колебание магнитного поля Земли со всеми вытекающими последствиями. Но иногда магнитограмма «скачет» почти незаметно, а иногда десяти часов не хватает, чтобы провести все организационные мероприятия: к примеру, включить предохранители на электростанциях или перенести полёты через полюс. Многие учёные озадачены тем, чтобы найти способ прогнозировать магнитную бурю хотя бы за двое суток до её начала.

Сферический_экран Одна из составляющих программно-аппаратного комплекса – сферический экран. На нём будет визуализироваться изменение геомагнитного поля, фиксируемое по данным спутниковых наблюдений. Информация будет обновляться в режиме online

Впрочем, всё это больше фундаментальные вопросы, на решение которых потребуется немало времени.

А практическая ситуация такова, что сегодня в России вообще нет единого центра, куда стекалась бы вся добываемая российскими учёными информация о воздействии потоков солнечных лучей на Землю, где бы она аккумулировалась воедино и перерабатывалась в конкретный прогноз.

Как раз такую прикладную задачу решают в Геофизическом центре РАН, заодно рассматривая возможность повышения качества научного прогноза в мировом масштабе.

Предполагается, что разрабатываемый аппаратно-программный комплекс будет интегрировать данные, поступающие из разных точек наблюдения: из 9 отечественных обсерваторий, входящих в международную систему «Интермагнет», а также с созвездия спутников Европейского космического агентства, к которым наши учёные также имеют доступ, так как запускались спутники при помощи российской ракеты-носителя.

«Чем лучше мы знаем магнитное поле, тем точнее ответим на все вопросы об опасностях, – говорит Алексей Гвишиани. – Наш комплекс будет получать информацию по телекоммуникационным системам связи практически в реальном времени, интегрировать и анализировать её».

Программно-аппаратный_комплекс На каждом дисплее – данные из конкретной обсерватории, расположенной в Российской Федерации, а также на территории Украины. Задержка передачи данных в зависимости от возможности обсерваторий колеблется в диапазоне от 10 минут до 2 суток

Физически комплекс будет представлять собой несколько мощных серверов, много компьютеров, каждый из которых обеспечит связь с отдельной обсерваторией, и один – с космическими спутниками, и большие мониторы для вывода предварительных, квазиокончательных и окончательных данных. Тестовое решение в виде прототипа комплекса, умеющего в автоматическом режиме работать с большим массивом «сырой» геофизической информации, разработчики уже подготовили.

«Мы сейчас переходим от нашего геофизического языка к технологическому, понятному инженерам. Ведь этот комплекс будет тиражироваться и распространяться заказчикам. Среди тех, кому он может быть интересен, – МЧС, региональные правительства, нефте- и газодобывающие компании», – полагает Алексей Гвишиани.

В настоящее время ведомства, которым в работе необходимо учитывать проявления на Земле солнечной активности, пользуются разрозненными данными из обсерваторий, на основании которых подчас сложно сделать прогнозы высокой точности. Аппаратно-программный комплекс, который через два года обещают представить учёные Геофизического центра РАН, станет более совершенным инструментом, позволяющим более широко и комплексно взглянуть на состояние геомагнитного поля.

«Он, скорее всего, решит и проблему достоверного распознавания внезапного начала бури, – отмечает Гвишиани. – А вот задача – научиться раньше предсказывать бурю, конечно, более сложная. Она не стоит в этом проекте. Но если вдруг мы её решим в порядке перевыполнения плана, это будет огромным фундаментальным прорывом».

Проект «Разработка инновационной технологии и создание экспериментального образца аппаратно-программного комплекса для мониторинга экстремальных геомагнитных явлений с использованием наземных и спутниковых данных» поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы»

Теги

Космос

РЕЙТИНГ

4.40
голосов: 15

Обсуждение