Российские учёные создали радар для изучения ионосферы Земли

Томская компания «ТОМИОН» — разработчик цифровых ионозондов, не имеющих аналогов в мире, — начала поставку сетевых радаров для ионосферного зондирования Росгидромету. За три года синоптики планируют оснастить цифровыми радарами 18 станций, работы по установке томского оборудования уже начались в Подмосковье.

Универсальный сетевой цифровой радар для мониторинга и прогноза состояния ионосферы Земли — уникальная разработка малого инновационного предприятия «ТОМИОН», созданного при Томском государственном университете в 2012 году. По сравнению с ближайшим аналогом — радаром производства Scion Associates Inc. (США) — томская установка имеет ряд принципиальных преимуществ. Время радиозондирования сокращено примерно в 100 раз — с 2 минут до 1 секунды, что позволяет воспроизводить «стационарное» состояние быстро меняющейся ионосферы. Увеличенная в тысячу раз частота дискретизации кардинально улучшает разрешение по высоте и дальности (точность данных).

«Радар «Томион» является сетевым, то есть вся информация оперативно собирается в центре, где происходит краткосрочный и долгосрочный прогноз состояния ионосферы на всей территории, где расположены радары», — уточняет директор компании, заведующий кафедрой космической физики и экологии ТГУ Сергей Колесник.

«Томион» также способен вести зондирование мощным сигналом без значительного влияния на окружающий электромагнитный фон. Кроме того, функции приема и обработки данных осуществляет многоядерный процессор управляющего компьютера, так что на томском ионозонде можно реализовать любой режим работы всех известных на сегодняшний день ионозондов мира. Информация может быть оперативно представлена в Интернете, в Росгидромет и Мировой центр базы данных. При этом стоимость радара в 1,5 раза ниже, чем установки Scion Associates Inc.

Ионосфера — часть атмосферы Земли на высоте более 50 километров. Возмущения ионосферы влияют на распространение радиоволн, способны создавать серьезные помехи для радиосвязи вплоть до полного ее отсутствия в некоторых диапазонах. Состояние ионосферы меняется в зависимости от многих факторов: времени суток, сезона, солнечной активности.

«Данные ионозондов используются в основном для того, чтобы организовать устойчивую радиосвязь, — поясняет Сергей Колесник. — Существует система прогнозов состояния радиотрасс, там рассчитывают, когда и как настраивать передатчик для уверенной связи. Еще одна задача — научная. Сегодня ионосфера Земли хорошо изучена в плане общей картинки, но есть слабо исследованные моменты — например, движение плазмы.»

Как отметил Сергей Колесник, информация о состоянии ионосферы прежде всего необходима синоптикам, связистам, военным. Назначение станции зондирования — обеспечить их этими данными, как можно более точными и оперативными.