Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, the Ionosphere and Radio Wave Propagation
Russian Academy of Sciences
( founded in 1939 )
Home  UP  Research Projects Services Info News Events Personal Archive

Лаборатория магнитных космических исследований


     


История лаборатории магнитных космических исследований ИЗМИРАН начинается с 15 мая 1946 года. В этот день
руководством института (тогда НИИЗМ) для разработки экспериментальных методов и аппаратуры для исследования магнитного поля Земли с подвижной платформы была создана магнитная лаборатория, руководителем которой назначили Шмаю Шлемовича Долгинова.  За 65 лет своего существования лаборатория  провела  серию уникальных экспериментов, заложивших основы магнитных измерений в космическом пространстве и в ее составе трудились много замечательных ученых, унженеров и техников

Решение  поставленой задачи началось с работ по исследованию магнитонасыщенных датчиков и конструированию магнитодинамических приборов для измерения элементов геомагнитного поля. В результате были созданы прибора для измерений на ходу морского судна и для измерений в полете самолета. Эти приборы были установлены на немагнитной шхуне “Заря”: для проведения мировой магнитной съемки на акватории морей и океанов. Непрерывные измерения элементов магнитного поля, выполненные на шхуне “Заря”, позволили увидеть то, чего не удалось увидеть при дискретных измерениях – сложную структуру аномального поля и связь ее с характерными особенностями строения дна океана.  Полученные данные использовались для создания единого глобального представления о пространственной структуре главного геомагнитного поля. 

Следующей важной задачей лаборатории была подготовка первого в мире магнитного эксперимента в космосе, которая была успешно выполнена на борту 3-го искусственного спутника Земли, запущенного 15 мая 1958 г. ( фото магнитометра и магнитограммы, и ссылка на статью Долгинова и статью Ерошенко) С тех пор сотрудники лаборатории являются основными участниками почти всех космических магнитных научных экспериментов, выполненных в Советском Союзе и России.

Основные направления научных исследований лаборатории 

1. Исследования магнитного поля Земли и магнитосферы 

Первая абсолютная съемка модуля магнитного поля была выполнена со специализированного спутника Космос-49 в 1964 г . Полученные измерения послужили основой для проверки первых аналитических моделей геомагнитного поля и создания аналитической модели геомагнитного поля эпохи 1965 г. Эти измерения принесли первые доказательства простирания магнитных аномалий, связанных со строением и структурой Земной коры, до высот ИСЗ. Повторная модульная съемка геомагнитного поля, выполненная в 1970 г. на ИСЗ Космос-321, позволила создать аналитическую модель эпохи 1970 г. и оценить вековую вариацию геомагнитного поля за период 1965-1970 гг.

В 1964-65 гг. с помощью феррозондовых магнитометров на спутниках Электрон-2 и 4 была впервые исследована топология поля в высокоширотной внешней магнитосфере Земли и в зоне захваченной радиации. 

Исследования продольных токов в приполярной ионосфере Земли были выполнены в советско-болгарском эксперименте Болгария-1300 в 1981 г.

Исследования внешней магнитосферы было продолжено серией высокоапогейных космических аппаратов Прогноз (1971- 1985), ( ссылка на Прогноз) а затем в многоспутниковом проекте Интербол (1995- 2000г) ( ссылка на Интербол). Была исследована тонкая структура внешних границ и слоев магнитосферы. 

2. Исследование магнитных полей Луны, планет и малых тел Солнечной системы 

Первые измерения магнитных полей в ближайшей окрестности Луны были выполнены магнитометрами, установленными на 1-й и 2-й космических ракетах (Лунник-1 и Лунник-2) в январе и сентябре 1959 г. Исследования магнитных полей Луны глобального и локального масштаба были продолжены на первом искусственном спутнике Луны - Луна-10 (1966 г.) и Луноходе-2 (1973 г.). В ходе этих экспериментов доказано отсутствие глобального дипольного магнитного поля Луны и определены некоторые характеристики намагниченности горных пород на ее поверхности. 

3 Исследования магнитных свойств планет и малых тел Солнечной системы

Программа изучения магнитных свойств планет и малых тел Солнечной системы начала осуществляться в первых экспериментах на пролетных и спутниковых аппаратах вблизи Венеры - Венера-4 (1967 г.), Венера-9 и 10 (1975) г. и Марса на КА Марс-2,3,5 (1972-74 гг.). Последний этап планетной программы - исследование магнитных полей на орбите Марса - был выполнен аппаратом Фобос-2 (1989 г.). Результаты измерений магнитного поля у Венеры и Марса показали, что ближайшие к Земле планеты не обладают собственным дипольным полем, а их магнитосферы, подобно кометной, являются индуцированными. Кроме этого у Венеры и Марса были обнаружены и исследованы головная ударная волна и плазменно-магнитный шлейф. Прямые исследования малых небесных тел магнитометрическими методами были осуществлены в проектах Вега-1 и 2 (1986 г.) и Фобос-2 (1989 г.). Впервые были изучены in situ характерные особенности взаимодействия солнечного ветра с кометой Галлея (1986 г.) и с газово-пылевой средой вблизи спутника Марса - Фобоса (1989 г.). Лаборатория также подготовила магнитные эксперименты на орбитальном аппарате и пенетраторах проекта Марс-96, который к сожалению не состоялся. За время существования лаборатории через нее прошло около 80 человек. ( см. список ) 

В настоящее время лаборатория участвует в подготовке магнитных экспериментов в проектах Инергелиозонд (ссылка на сайт ИЗМИРАН) и Резонанс.( ссылка на сайт ИКИ) По проекту Интергелиозонд предполагается провести измерения магнитного поля в комплексе с измерениями плазмы и энергичных частиц на близком расстоянии от Солнца с целью исследования особенностей потока медленного солнечного ветра, солнечных возмущений, связанных с магнитной активностью, и исследования быстрого солнечного ветра. При пролете вблизи Меркурия - исследование магнитосферы планеты и ее взаимодействие с солнечным ветром. Разработку и изготовление магнитометра предполагается выполнить совместно со специалистами Института геофизики и внеземной физики Технического университета в Брауншвейге ( Германия ) и Института космических исследований Австрии. По проекту Резонанс измерения магнитного поля совместно с другими измерениями предполагается провести с целью: - изучения взаимодействия волн и частиц во внутренней магнитосфере Земли; - определения динамических характеристик магнитосферного циклотронного мазера; - изучения динамики кольцевого тока: его формирования и распада, а также восстановления плазмосферы после геомагнитных возмущений; - определения роли мелкомасштабных электродинамических структур в глобальной динамике магнитосферной плазмы. Магнитометр ФМ-7Р для этого эксперимента разрабатывается совместно с Центром физического приборостроения Института общей физики РАН.