Электронный бюллетень новостей по солнечно-земной физике

№  11 (61),   29  августа  2005  года

Содержание:

1.   Памятные события: Спутник “Интеркосмос-3».

2.   Юбилей:  М.И. Панасюку – 60 !

3.   Эхо событий: Ассамблея МАГА – взгляд из НИИЯФ МГУ.

4.   Учебное пособие «Космофизический практикум».

5.   Американская программа по космической погоде – 10 лет работы.

6.   Книжная полка: Х.Родерер «Информация и ее роль в природе».

7.   In Memoriam: Ю.П.Мальцев (12.10.45 – 03.06.05).

 

 

1.  Памятные события: Спутник “Интеркосмос-3». 7 августа 1970 года, 35 лет тому назад, с космодрома Капустин Яр был запущен спутник «Интеркосмос-3», на котором впервые в СССР была установлена ОНЧ-аппаратура для регистрации сигналов как естественного, так и искусственного происхождения. Спутник вышел на орбиту с перигеем 206 км и апогеем 1315 км, наклонением 48,4° и начальным периодом обращения 99,8 мин. Спутник прекратил существование, войдя в плотные слои атмосферы 6.12.1970. В течение всего времени существования спутника бортовая аппаратура работала нормально, и за четырехмесячный период был получен большой объем научной информации. Целью экспериментов, проведенных на ИСЗ «Интеркосмос-3» было изучение потоков энергичных протонов (Е = 1 – 30 Мэв) и  электронов (Е>40кэв), а также интенсивности и спектрального распределения ОНЧ излучений в приземной плазме. Научные эксперименты были подготовлены сотрудниками  НИЯФ МГУ, ИЗМИРАН, ИКИ и Геофизическим Институтом Чехословацкой Академии Наук. ИЗМИРАН был ответственным за ОНЧ эксперимент, подготовка которого началась под руководством Я.И.Лихтера задолго до запуска спутника. Для регистрации ОНЧ сигналов на борту ИСЗ была установлена аппаратура АНЧ-1, изготовленная в ОКБ МЭИ. Прибор АНЧ-1 имел аналоговый широкополосный выход (0,7- 17 кГц) и шесть селективных каналов, настроенных на частоты 1,6 ; 2,5 ; 4,0 ; 6,3 ; 8,0 и 10 кГц. В качестве антенны использовалась рамка диаметром 0,7 м, содержащая 21 виток.  Широкополосная информация транслировалась на частоте 136,35 Мгц с помощью УКВ-ЧМ передатчика, изготовленного в ЧССР. Информация с выхода селективных каналов транслировалась на Землю по штатной телеметрии. Для регистрации широкополосной информации был организован приемный пункт в Медвежьих Озерах (Московская обл., база ОКБ МЭИ).                     Сразу после запуска 7 августа 1970 г. на втором витке ИСЗ «Интеркосмос-3» были зарегистрированы первые ОНЧ сигналы (Соболев Я.П.). На космодроме  Капустин Яр эти же сигналы с помощью портативной приемной аппаратуры были услышаны Я.И.Лихтером и коллегами из ЧССР  П. Триской и Ф. Иржичком. Началась регулярная регистрация ОНЧ информации с ИСЗ, которая продолжалась до начала декабря 1970 года. На ИСЗ был  зарегистрирован практически полный набор известных ОНЧ сигналов. В целом ОНЧ эксперимент на ИСЗ  Интеркосмос-3 был удачным. Далее были проведены ОНЧ эксперименты на  спутниках Интеркосмос-5, -10, -13, -14, -18, -19, -24, -25  и Космос-1809. Основные результаты экспериментов использованы в диссертациях и опубликованы в журналах и книгах по физике магнитосферы.                Я.П. Соболев, Ю.М. Михайлов.

 

 

2.   Юбилей:  М.И. Панасюку – 60!  14 августа 2005 года исполнилось 60 лет профессору Михаилу Игоревичу Панасюку – директору НИИЯФ МГУ, из которых около 40 лет он посвятил исследованиям в области физики космических лучей.  По инициативе М.И.Панасюка и при его непосредственном участии в НИИЯФ МГУ развёрнуты работы по исследованию космических лучей высоких и сверхвысоких энергий на спутниках, а также аэростатные эксперименты, в которых получены уникальные данные о химическом составе космических лучей. М.И. Панасюк принимал непосредственное участие и руководил  космическими экспериментами на КА "Космос-900", "Молния", "Горизонт", "Коронас", орбитальной станции "Мир" и рядом других. По данным этих экспериментов  впервые исследована тонкая структура энергетического спектра заряженных частиц и определены источники ионных компонент в радиационных поясах, исследована динамика различных компонент ионного кольцевого тока во время геомагнитных возмущений и проанализирована эффективность механизмов магнитной и электрической диффузии формирования радиационных поясов. Среди основных результатов, полученных М.И.Панасюком с сотрудниками: обнаружение нового природного явления – захвата галактических космических лучей в магнитную ловушку (образование нового радиационного пояса).

М.И.Панасюк руководит Отделом космофизических исследований в НИИЯФ МГУ, заведует Отделением ядерной физики физического факультета МГУ, является заведующим кафедрой космических лучей и физики космоса физического факультета МГУ, где в течение многих лет читает курсы лекций «Энергичные частицы и плазма в магнитосферах планет» и «Физика космоса и космических излучений». М.И.Панасюк является координатором создания Учебно-научного центра на базе МГУ по изучению космических лучей в области энергий свыше 10¹⁵ эВ, инициатором создания уникального космического проекта «МГУ-250» и руководителем научно-образовательной программы на микроспутнике «Университетский - Татьяна».

М.И.Панасюк является лауреатом Ломоносовской премии, членом Совета РАН по космосу, заместителем председателя Научного совета РАН по комплексной проблеме «Космические лучи», членом редакционной коллегии журнала «Космические исследования». В 2005 году Указом Президента РФ М.И.Панасюку присвоено почетное звание «Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации».

От имени всех читателей Бюллетеня по СЗФ поздравляем Михаила Игоревича с юбилеем и желаем ему крепкого здоровья и больших творческих успехов на благо российской науки и образования.

 

3.  Эхо событий: Ассамблея МАГА – взгляд из НИИЯФ МГУ.  Очередная, 11-ая Научная Ассамблея МАГА состоялась 18-29 июля в Тулузе, являющейся центром аэрокосмической индустрии Франции. Дать объективную и полную картину докладов, представленных на Ассамблею, весьма затруднительно из-за большого количества оригинальных работ и параллельных сессий. Поэтому можно говорить лишь о некоторых фрагментах  впечатлений от докладов и постеров, с которыми нам удалось лично познакомиться на Ассамблее.

               Значительный интерес вызвала сессия, посвященная обсуждению научных задач программы предстоящего "Международного Гелиофизического года, МГГ, 2007-2008", см. http://ihy2007.org. Одно из перспективных направлений в этой деятельности состоит в более широком привлечении ученых из развивающихся стран для совместных работ, в том числе для организации наблюдений с применением однотипных и относительно недорогих приборов в различных районах земного шара. В ближайшее время, при содействии  ООН, будет проведен специальный симпозиум по программе участия в МГГ развивающихся стран, см. http://www.fsc.uaeu.ac.ae/physics/UNESA.htm.  В этой связи раздавались призывы и просьбы со стороны африканских ученых о желательности организации облегченного доступа к слишком дорогой для них научной литературе. Открытый доступ к книгам и журналам в Интернете, несомненно, сильно способствовал бы прогрессу научных исследований в развивающихся странах. В ряде ответных выступлений эти идеи были поддержаны и приведены некоторые обнадеживающие примеры того, как может решаться пресловутый вопрос "А кто заплатит?". При обсуждении отдельных научных программ возникали голоса о нежелательности "изобретать колесо и велосипед", а более внимательно отнестись к имеющемуся наследию и его анализу, что гораздо дешевле и может оказаться намного эффективнее в ряде случаев. В общих дискуссиях звучала также тревога о разрыве между уровнем исследований в развитых и развивающихся странах, о гражданской ответственности ученых, о притоке молодежи в науку, о необходимости "нести знания людям" и о других острых проблемах.

          Исследование взаимодействия дальней гелиосферы с межзвездной средой по проекту IBEX, принятому к реализации NASA, предусматривает получение изображений дальних ее участков с помощью поступающих оттуда быстрых нейтральных атомов. В обзорных докладах по космической погоде наряду с традиционными вопросами более четко прозвучала тема исследования высокоскоростных потоков солнечного ветра, поскольку они, как известно, хорошо коррелируют с интенсивностью релятивистских электронов на геостационарной орбите. Все больше проясняется значительное разнообразие экстремально сильных возмущений на Солнце и связанных с ними откликов в гелиосфере, магнитосфере и ионосфере. Выявляются новые различия не только количественного, но и качественного характера между ними, описываемые с использованием объективных критериев в виде безразмерных физических параметров, которые принимают большие или малые значения по сравнению с единицей. Очень поучительные моменты из истории науки и развития научных идей освещались в докладах о вкладе таких разных ученых как Х. Альвен, М. Миланкович, Н. Фукушима, П.Майо, сделанных их ближайшими соратниками, и о других, более давних временах. Интерпретация палеомагнитных данных и данных о космогенных изотопах сильно осложняется отсутствием надежных модельных представлений о структуре и долговременных изменениях геомагнитного поля в прошлом. Как ни странно, до сих пор отсутствует должное количественное понимание природы сезонных вариаций в уровне геомагнитной возмущенности. Вновь подчеркивалась роль правильного использования геомагнитных индексов для избежания недоразумений. Например, известный и широко используемый "планетарный Kp-индекс" в действительности построен по данным станций, находящихся в северном полушарии (за одним исключением). Отмечалась особо важная роль экспертизы и сравнения различных моделей космической среды, создаваемых и используемых для научных и технических целей.

Значительное число докладов (причем на разных симпозиумах) было посвящено исследованию возмущенной магнитосферы. Обсуждались структура и динамика радиационных поясов, механизмы ускорения заряженных частиц, динамика магнитосферных токовых систем на разных фазах развития магнитных бурь. Во многих выступлениях была сделана попытка классификации магнитных бурь по мощности, в частности неоднократно обсуждался вопрос о происхождении супербурь (таких, как произошли в октябре-ноябре 2003 г.): являются ли они специфическим состоянием магнитосферы, или это просто «очень сильные бури»? Какова роль ММП и давления солнечного ветра в развитии бурь большой мощности? Успех эксперимента Кассини-Гюйгенс добавил интереса к исследованиям магнитосфер других планет, в частности Юпитера и Сатурна. Известно, что механизмы, управляющие динамическими процессами в магнитосферах планет-гигантов кардинально отличаются от тех, что работают в земной магнитосфере. Обсуждались вопросы об электродинамике магнитосфер, о механизмах ускорения заряженных частиц, о структуре полярных сияний.

           Было принято несколько резолюций МАГА, в том числе об открытом доступе к научным данным; о спасении данных; о доступности данных и моделей по программе Международной декады исследования геопотенциала; о непрерывном и быстром выпуске АЕ-индексов; о поддержке инициатив по проведения взаимодополняющих друг друга программ в ознаменование 50-летия МГГ: Международного года планеты Земля, Международного гелиофизического года, Международного полярного года, программы "Климат и погода в системе Солнце-Земля" и их тесной связи с деятельностью МАГА и "Электронного геофизического года" для достижения целей этих международных программ; о геомагнитных обсерваториях в России и важности поддержки наземных обсерваторий для ионосферно-магнитосферных исследований. Решено также провести 12-ю Научную Ассамблею МАГА в 2009 г. в Венгрии, г. Шопрон. Более подробная информация по программе Ассамблеи содержится на сайте  http://www.iugg.org/IAGA, там же можно найти абстракты докладов. Ассамблея в Тулузе была в целом хорошо спланирована и прошла благополучно, если не считать эвакуации участников из здания конгрессов в понедельник утром 25 июля, где проводились заседания, в связи с телефонным звонком об угрозе террористического акта, к счастью, оказавшейся ложной. Организация культурной и социальной программы оставляла желать большего,  в таком историческом центре как Тулуза, впрочем, недостаток такой организации легко восполнялся участниками самостоятельно, многие из которых посетили Барселону. Помещения, арендованные для проведения Ассамблеи, оказались излишне большими и дорогими для такого научного мероприятия (на Ассамблее было порядка 500 человек), что сказалось на балансе расходов МАГА и сильно ограничило объем средств  для материальной поддержки молодых участников. Атмосфера хорошего университетского городка была бы, возможно, более оптимальной с этой точки зрения.                                  И.С. Веселовский и В.В. Калегаев.

 

4.  Учебное пособие «Космофизический практикум». 14  июня 2005 года на заседании Учебно-методического совета по физике в Казанском госуниверситете были представлены учебные пособия «Космофизический практикум» и мультимедийный курс «Жизнь Земли в атмосфере Солнца», автор, сотрудник ГАИШ, Э.В.Кононович. Эти издания получили представители физических факультетов следующих университетов: Уральский, Костромской, Казанский, Ульяновский, Саратовский (факультеты — физический и нелинейных процессов), Томский (факультеты — физический и радиофизический), Волгоградский, Пермский, Марийский, Пензенский, Мордовский, Воронежский (факультеты — физики и геофизики), Нижегородский (факультеты — физический и радиофизический), Тюменский, Якутский, Сыктывкарский, Адыгейский, Магнитогорский, Ставропольский, Тверской (факультеты — физики и геофизики), Санкт-Петербургский, Российский университет дружбы народов; государственных технических университетов: Казанский, Уральский, Волгоградский, Санкт-Петербургский; а также следующих ВУЗов: Стерлитамакская педагогическая академия, Красноярский аэрокосмический университет им. М.Ф.Решетнева. Спрашивайте в деканатах, присылайте отзывы и замечания авторам задач, на сайте http://cosmos.msu.ru можно познакомится с содержанием пособия «Космический практикум». Его авторы полагают, что основная цель практикума – знакомство учащихся с методикой проведения физических измерений и современными представлениями о структуре околоземного космического пространства (ОКП) и физических процессах и явлениях, происходящих в нём, а также обучение основным методам работы с экспериментальными данными, получаемыми с искусственных спутников Земли (ИСЗ). Практикум будет основан на данных, получаемых на микроспутниках «Университетский» и «Компасс-2/Татьяна». Для выполнения задач практикума на сайте http://cosmos.msu.ru  будут представлены данные со спутников о потоках протонов и электронов, географические и геомагнитные координаты точки наблюдения (широта и долгота), координаты Мак-Илвайна (L, B), мировое время (UT), а также индексы геомагнитной активности K_p и D_st. В качестве конкретных задач практикума прелагаются такие задания :

1. Наблюдения радиационных поясов на высотах 400–1000 км

2. Потоки захваченных частиц в области Южно-Атлантической аномалии

3. Солнечные космические лучи

4. Солнечный ветер в гелиосфере

5. Ультрафиолетовое излучение ночной атмосферы Земли

6. Вычисление амплитуды второй зональной гармоники гравитационного поля Земли

7. Вариации относительной плотности атмосферы на орбите спутника

8. Вычисление проекции кеплеровской орбиты спутника на географическую карту Земли.

         Очевидно, что коллектив специалистов физфака МГУ и НИИЯФ МГУ начал очень важную работу по подготовке молодых специалистов для работы в области солнечно-земной физике.  АЗ

 

5.   Американская программа по космической погоде – 10 лет работы. В 1995 году по инициативе четырех агентств NSF, NOAA, NASA, DoD была сформулирована US National Space Weather Program. Затем к реализации этой программы присоединились еще ряд американских учреждений. Реализацией и координацией работ по программе занялся офис при метеослужбе США, см. http://www.nswp.gov/nswp_docs.htm. Для работы по программе базовыми стали стратегический и тактический планы на 1995-2005 гг. В этом году специальный комитет NSF подведет итоги работы по программе и наметит новую  перспективу. Ввиду того, что интерес к программам по «космической погоде» имеется во всех странах, ведущих космические исследования, в том числе и в России, американский опыт и результаты работы привлекают всеобщее внимание.  В состав комитета входят известные ученые: председатель - Louis J. Lanzerotti, New Jersey Institute of Technology,  члены комитета: Daniel N. Baker, University of Colorado, Tammy E. Jernigan, Lawrence Livermore National Laboratory,  Delores J. Knipp, U. S. Air Force Academy, Ray A. Williamson, George Washington University,  S. Pete Worden, University of Arizona, Robert J. Rizza, Executive Secretary, Office of Federal Coordinator for Meteorology. Желающие могут прислать в комитет свои суждения по любому поводу, имеющему отношение к программе космической погоды на будущее. А пока будем надеятьяс, что комитет очертит контуры новой программы СШВ по космической погоду, которая станет, как и ранее,  примером для ученых в других странах. Поживем – увидим.  АЗ

 

6.   Книжная полка: Х.Родерер «Информация и ее роль в природе». Известный геофизик, специалист в области физики космической плазмы, проф. Хуан Родерер (Juan G. Roederer) написал очередную книгу - Information and its Role in Nature, Springer-Verlag, Heidelberg, 2005.

     Уроженец города Триеста Х. Родерер свободно говорит на шести языках. В тридцатых годах ХХ века их семья перебралась с берегов Адриатики в Австрию, после аншлюса получила германское гражданство, а по окончании второй мировой войны эмигрировала в Аргентину. В университете Буэнос-Айреса студент Хуан Родерер увлекся физикой космических лучей и волей судьбы оказался вовлечённым в аргентинский ядерный проект, который после войны осуществляли немецкие и австрийские физики под патронажем генерала Перрона – президента Аргентины. В 1955 году в результате путча Перрона свергли, а Х.Родерер, в конце концов, оказался в США, где его талант раскрылся в полной мере. Участие в ряде нашумевших экспериментов, знакомство с выдающимися физиками, например с Вернером Гейзенбергом, который после войны преподавал в Гейдельбергском университете, роль одного из первопроходцев в организации международного сотрудничества при исследованиях околоземного космического пространства и вовлечении в эту специфическую деятельность советских физиков – такой многогранный личный опыт Х.Родерера придаёт его сочинениям глубину и основательность. Новая книга Х.Родерера, посвящённая информации как таковой, будет несомненно встречена с интересом в среде ученых разных специальностей.

            В книге сформулированы фундаментальные вопросы развития естествознания и информации. Например, можно ли вывести понятие информации из законов физики и/или химии? Создаёт ли Вселенная в процессе своей эволюции новую информацию, иначе говоря, является ли порождение, сбор и обработка информации исключительной привилегией живой материи? Наконец, как именно мозг обрабатывает и анализирует информацию? В качестве единиц измерения информации автор использует как «классический», так и «квантовый» биты, а качество информации оценивается с позиций её новизны. Кратко ознакомив читателя с необходимыми сведениями из квантовой механики, Х.Родерер специально останавливается на контринтуитивном поведении квантовых систем и их роли в квантовых компьютерах, рассматривает прохождение информации в нервной системе, начиная с нейрона и постепенно восстанавливая всю микроскопическую биомолекулярную картину. Им предпринята попытка описания в терминах теории информации таких сложных ментальных процессов как сознание, осознание хода времени, размышление, и других познавательных и эмоциональных функций мозга. В целом книга представляет собой некий философско-теоретический взгляд на природу информации, поэтому в ней нет никаких сведений, касающихся практических приложений и деталей лабораторных экспериментов. Следует отметить, что подобные вопросы о природе информации ранее обсуждались в работах известных ученых, например, в работах И. Пригожина и Н. Моисеева.  ЮП

 

7.   In Memoriam: Ю.П.Мальцев (12.10.45 – 03.06.05). Трагически погиб наш друг и коллега Юрий Павлович Мальцев, замечательный, неординарный человек, выдающийся ученый, доктор физико-математических наук, заведующий сектором теоретических исследований Полярного геофизического института КНЦ РАН. Юрий Павлович пришел в ПГИ в 1968 г. сразу после окончания Ленинградского университета. Он прошел путь от старшего лаборанта до руководителя сектора, защитил кандидатскую (1973 г.) и докторскую (1986 г.) диссертации. Его работы по теории магнитосферно-ионосферного взаимодействия, теории волн в магнитосферно-ионосферной системе, теории геомагнитных бурь являются классикой современной космофизической науки. 

Юрий Павлович был подлинно научным лидером, на которого равнялись многие сотрудники института. Много лет он был бессменным руководителем научного семинара ПГИ и председателем оргкомитета Апатитского семинара «Физика авроральных явлений». Юрий Павлович придавал большое значение и уделял много внимания работе с молодежью, он был профессором Кольского филиала Петрозаводского ГУ, разработал и читал курс лекций по физике электромагнитных волн в плазме, руководил дипломными и курсовыми работами. Юрий Павлович был известен своей общественной деятельностью, являлся одним из неформальных лидеров демократического движения в Апатитах и Мурманской области.  

 

8.   Колонка редактора. Вот и заканчивается лето и пора отпусков – пора снова браться  за отложенные научные дела. Хотя, честно говоря, практически большинство из нас мысли о своей научной работе всегда держали в голове. В сентябре период оформления новых заявок на гранты – не опоздать бы ! В октябре пойдут юбилеи ( 40 лет ИКИ ) и конференции в России и за рубежом. Это хороший материал для очередных выпусков Электронного бюллетеня по СЗФ. Будем надеяться, что поток писем наших читателей не иссякнет, и мы будем с интересом  обмениваться полезной информацией. По просьбе читателей, кто собирает свой архив номеров ЭБ по СЗФ, начиная с этого номера мы вводим  новое обозначение файлов :  STP-050829-11, которое содержит дату и номер ЭБ по СЗФ. Как и ранее, благодарим всех наших читателей за проявляемый интерес к нашему изданию. Особенно приятно поблагодарить всех тех, кто присылает свои сообщения, и все тех, кто вступает с нами в переписку. В очередной раз напоминаем, что Ваши письма – основа и стимул нашей работы. Присылайте Ваши сообщения на мой старый эл. адрес zaitzev@izmiran.ru  – новый еще не готов.  Ваш  Александр Зайцев.