5 августа по СМИ прокатилась весть, что в Бурятии, на территории Саянской солнечной обсерватории Института солнечно-земной физики СО РАН, торжественно заложен первый камень будущего крупного телескопа-коронографа с зеркалом диаметром 3 метра. Отсюда краткое название - КСТ-3. В церемонии закладки приняли участие: президент РАН академик РАН Геннадий Красников, гендиректор ГК «Ростех» Сергей Чемезов, научный руководитель ИСЗФ СО РАН академик РАН Гелий Жеребцов, директор ИСЗФ СО РАН член-корреспондент РАН Андрей Медведев, глава Республики Бурятия Алексей Цыденов, губернатор Иркутской области Игорь Кобзев, а также специалисты, участвующие в реализации проекта «Национальный гелиогеофизический комплекс РАН».

Национальный гелиогеофизический комплекс будет состоять из семи уникальных объектов. В 2022 году введен в эксплуатацию комплекс оптических инструментов (с. Торы, Республика Бурятия). Кроме КСТ-3 (п. Монды, Республика Бурятия) планируется создать лидар и систему радаров вблизи пролива Ольхонские ворота на Байкале, под Ангарском построят нагревный стенд, где планируют изучать спектр искусственного радиоизлучения ионосферы, в Иркутске к 2030 году появится центр обработки данных, полученных этими инструментами. И еще в четырех часах езды от Иркутска, в урочище Бадары, к зиме будет сдан в эксплуатацию многоволновой радиогелиограф.

Он представляет собой расставленные по равнине регулярные ряды внушительных антенн-тарелок для приема радиосигналов от Солнца, плюс проложенные под линиями тарелок сотни километров кабелей и рабочее здание с приемными системами и компьютерами, где будут проводить огромное количество вычислений. Ну, и прочие технические конструкции. Построено жилье, заканчивается благоустройство территории. Концепцию этого уникального радиогелиографа разрабатывал Институт солнечно-земной физики СО РАН. «Поэтому с нас тут за все спрос», - говорит замдиректора по научно-исследовательской работе ИСЗФ Сергей ЛЕСОВОЙ. - В ожидании появления вертолета с высокими гостями он успевает рассказать, как здесь все начиналось.

- Национальный гелиогеофизический комплекс на этой площадке начали строить в 2019 году. До этого мы здесь в астрофизической обсерватории соорудили 48-антенный макет радиогелиографа, на нем отрабатывали основные идеи и технологии. Макет этот положили в основу проекта, а реализует его согласно госконтракту ГК «Ростех».

- Вообще первый проект Сибирского солнечного радиотелескопа родился еще в СССР, в 1960-е годы, рассказал С.Лесовой. - Тогда в Сибири не занимались радиоастрономией. Но у Геннадия Яковлевича Смолькова (недавно ушедшего и жизни) появилась идея инструмента, в 1970-е годы уникальный научный инструмент начали строить, а в 1980-е закончили. В память об основателе этого вида исследований Ученый совет института принял решение о присвоении обсерватории, в которой мы находимся, имени Г.Я.Смолькова. Та машина выглядела примерно так же, как нынешняя, но антенн было меньше, и они принимали радиоизлучение только на одной частоте. А для понимания происходящего в короне Солнца (это тот яркий ободок, что мы видим во время солнечного затмения. - Прим. ред.) надо фиксировать события в широком диапазоне частот. Мы сейчас имеем информацию на частотах от 3 до 24 ГГц, то есть видим плазму спокойного Солнца на высоте примерно от 2 тысяч км до 20-30 тысяч км над фотосферой, а протуберанец можем увидеть на удалении несколько миллионов километров от поверхности звезды. Корона - это очень горячая плазма. Радиоизлучение короны зависит от температуры, плотности вещества, магнитных полей. А магнитные поля - основной источник энергии вспышек и корональных выбросов массы.

- Так солнечный ветер - это поток магнитных полей, «дующих» с короны?

- Упрощая, так говорят. Космическая погода зависит от Солнца, оно является источником возмущений межпланетного пространства. Вообще все, что влияет на Землю, связано с короной Солнца. Ее надо изучать. С помощью радиогелиографа мы собираемся получать максимально возможную информацию о состоянии короны, но это весьма сложно. Магнитные поля на уровне фотосферы, измеряемые спутниковыми и наземными обсерваториями, меняются слабо во время вспышек, поэтому нужно мерить магнитные поля в короне. С точки зрения чувствительности машина у нас хорошая: 528 антенн трех диаметров - большие, поменьше и малые тарелки. Инструмент большой, - говорит Лесовой, стоя у планшета, на котором видно, как расставлены тарелки. Три буквы «Т», у двух «хвостики» - в одну сторону, у третей - в другую.

- Какой-то жутко гигантский, - бормочу я, оглядывая антенное поле.

- Нужно бы еще больше. Это, как у камеры: чем шире объектив, тем качественнее, четче снимок, - откликается Сергей Владимирович. - Достоверно диагностировать корональную плазму - в микроволнах - сложно. Регулярность расстановки тарелок нужна для калибровки сигналов, это особенность солнечного радиотелескопа, для звездных так можно было бы не делать.

- За рубежом этого типа радиогелиографы похожи на наш?

- За рубежом их нет. По крайней мере, работающих. Хотя еще с 2000-х годов заводилами по созданию радиотелескопов были американцы. Четко понимали, что науке такой инструмент нужен, разработали концепцию и до сих пор очень точно представляют, что нужно делать. Но и там крайне высокая конкуренция проектов, на какой из них дадут денег, станет ясно только в этом или следующем году. Финансировать такие работы и для Штатов дорого, хотя по меркам США это проекты средней цены.

Еще Китай в этом направлении активен. Взяв американскую концепцию, в 2014 году там построили такого же типа машину в провинции Внутренняя Монголия - вон там, за хребтом. Мы дружим, бываем друг у друга. Но пока не запустили машину - уж больно сложен процесс. А мы в тестовом режиме уже измеряем магнитные поля короны, доделываем радиогелиограф, который достаточно продолжительное время будет уникальным.

- Это будет всепогодный инструмент для широкополосного мониторинга солнечной активности, - с гордостью подтвердил академик Гелий Жеребцов, научный руководитель института и проекта. - Следует сказать, что строительство объекта было тяжелейшим. Здесь и песчаный грунт, в котором сложно было устанавливать сваи, и короткий летний период, и два ковидных года, тем не менее радиогелиорграф работоспособен, и сейчас мы готовимся к сдаче его в эксплуатацию.

Остальное обсуждали уже в конференц-зале, где С.Лесовой продемонстрировал в презентации возможности современного научного инструмента. Когда он заработает в полную силу, ученым не придется приезжать в Бадары, чтобы воспользоваться полученным материалом. Все будет в Сети. Но чтобы машина функционировала должным образом, штатное расписание института предстоит увеличивать как минимум в два раза. Чтобы выяснить, как магнитные потоки с короны взаимодействуют с магнитным полем Земли, надо организовать за ней грамотное наблюдение - с привлечением высококвалифицированных техников, электронщиков и программистов. Только так можно понять, какие коронарные события и как будут иметь отклик на Земле. Часть выбросов корональной массы пройдет мимо нашей планеты, а часть угодит прямиком в нее.

- Чтобы понимать, мало наблюдать, нам нужно знать межпланетную структуру магнитного поля, - уточняет Гелий Александрович. - Магнитное поле - это как рельсы, по которым двигаются потоки энергии. Поэтому изучать корону необходимо, чтобы не только прогнозировать события на Солнце, но и оценивать ее влияние на околоземное космическое пространство. Иной раз наблюдаем серию вспышек. Первая по силе очень мощная, но проходит для Земли малозаметно. Вторая - внушительная, но слабее, чем первая, и воздействие на ближний космос незначительное, а третья вроде слабая, однако эффективность воздействия оказалось очень сильная. Таким образом, знать состояние межпланетного магнитного поля принципиально важно для прогнозирования воздействия солнечной активности на околоземный космос и снижения риска последствий этих негативных космических явлений.

Национальный гелиофизический комплекс, который мы создаем, как раз будет диагносцировать те процессы, которые происходят у нас в околоземном космосе. По сути, это атмосфера нашей планеты, которая заключена в магнитном поле Земли и физическое состояние которой определяется солнечной и геомагнитной активностью.

Но для определения параметров магнитного поля необходимы космические аппараты, которые должны находиться на определенном расстоянии от Земли, на линии Земля - Солнце. Именно совместное использование наземных и космических данных позволит успешно решить проблему прогнозирования.

- Посещая Иркутский филиал СО РАН, я специально выделил день на знакомство с астрофизическими обсерваториями ИСЗФ СО РАН, - заметил президент РАН Г.Красников, - да еще в составе такой представительной команды: с руководителем госкорпорации «Ростех» и главами регионов, где возводятся эти уникальные инструменты. Мы понимаем, что изучение влияния Солнца на техносферу Земли, климат и здоровье человека - важнейшая фундаментальная и практическая задача. Ученые должны уметь прогнозировать опасные явления на Солнце, а для этого - создавать и осваивать такую актуальную технику, которая составляет основу Национального гелиофизического комплекса РАН. Работая на этом инструментарии, ученые могут не только обогатить науку новыми знаниями, но и сделать нашу жизнь более безопасной. Национальный гелиофизический комплекс РАН - проект мирового масштаба, хотя в первую очередь он очень важен для нас, для России: нам необходимо научиться прогнозировать коронарные события, просчитывать их, чтобы делать жизнь безопаснее.