Ваш браузер устарел!

Браузер, которым вы пользуетесь для просмотра этого сайта, устарел и не соответствует современным технологическим стандартам Интернета.

Вы можете установить последнюю версию подходящего браузера, воспользовавшись ссылками ниже:


Вернуться к списку УНУ

Российская национальная наземная сеть станций космических лучей

Сокращенное наименование УНУ: Сеть СКЛ

Базовая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской академии наук

Ведомственная принадлежность: ФАНО России

Классификационная группа УНУ:

Год создания УНУ: 1957

Размер занимаемых УНУ площадей, кв. м: 2300

Сайт УНУ: http://cr.izmiran.ru/unu.html

Заказать услуги УНУ

Контактная информация:

Местонахождение УНУ:

  • Федеральный округ: Центральный
  • Регион: г. Москва
  • 108840, г. Москва, Калужское шоссе, д. 4

Руководитель работ на УНУ:

Сведения о результативности за 2017 год (данные ежегодного мониторинга)

Участие в мониторинге: даЧисло организаций-пользователей, ед.: 10Число публикаций, ед.: 31Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %: 100.00

Информация об УНУ:

Российская национальная наземная сеть станций космических лучей создана в 1957 году. Сеть обеспечивает уникальную возможность для исследования свойств гелиосферы и получения важнейших характеристик для диагностики и прогноза возмущений в околоземном космическом пространстве, а в качестве зонда используется космическое излучение.  В состав сети входит 14 станций космических лучей и 3 станции стратосферного зондирования. Сеть оснащена нейтронными супермониторами, мюонными телескопами и аппаратурой стратосферного зондирования. Основные характеристики СЕТИ СКЛ: 1) Прецизионные измерения, позволяющие получить для галактических космических лучей точностью 0.1%/час, не достижимую на космических аппаратах. 2) Широкий диапазон энергий (от 0.1 до более 100 ГэВ), который существенно дополняет энергетический диапазон, доступный на космических аппаратах. 3) Высокое временное разрешение (минутное и часовое), позволяющее отражать в данных наземных детекторов все основные солнечные и гелиосферные процессы. 4) Уникальная непрерывность и длина ряда данных, получаемых в результате мониторинга на СЕТИ СКЛ, позволяющая изучать изменения межпланетной среды и солнечной активности в те периоды, когда другие измерения отсутствовали. 5) Данные Российской сети станций космических лучей находятся в открытом доступе, публикуются в реальном времени на сервере ИЗМИРАН (http://cr0.izmiran.ru/mosc) и включены в Европейскую базу нейтронных мониторов высокого временного разрешения (http://www.nmdb.eu). Для хранения архивных данных и данных реального времени созданы базы данных нейтронных детекторов nmdb (real-time database for high resolution neutron monitor measurements) и мюонных детекторов mddb (muon detector data base). Кроме того, данные мониторинга каждой станции доступны на локальных серверах организаций-участников. Работы на УНУ выполняются 8 научными организациями, подведомственными ФАНО: Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им Н.В.Пушкова, (Москва, Мирный-Антарктида), Полярный Геофизический Институт (Апатиты, Баренцбург-Арктика), Институт солнечно-земной физики (Иркутск, Иркутск-2000 м, Иркутск-3000 м, Норильск), Институт космофизических исследований и аэрономии им Ю.Г. Шафера (Якутск, Тикси), Институт космофизических исследований и распространения радиоволн (мыс Шмидта, Магадан), Геофизическая служба (Новосибирск), Институт ядерной физики (Баксан), Физический институт (Мурманск, Москва, Мирный-Антарктида).

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами, многофункциональность и междисциплинарность УНУ:

Главное преимущество УНУ: сеть станций космических лучей организована как многонаправленный и прецизионный детектор космического излучения для исследования окружающего космического пространства. Такой подход позволяет получить, например, часовые значения анизотропии космических лучей с точностью 0,1%, не достижимой на космических аппаратах. Использование различных типов детекторов (нейтронных супермониторов, мюонных телескопов, стратосферного зондирования) позволяет проводить мониторинг в широком диапазоне энергий (от 0,1 до более 100 ГэВ), который существенно дополняет энергетический диапазон, доступный на космических аппаратах. Объединение детекторов в единую сеть позволяет достичь абсолютной непрерывности наблюдений. Российская национальная наземная сеть станций космических лучей, как сегмент Мировой сети, является уникальной распределенной научной установкой, поскольку СЕТЬсоздана в единичном варианте, с техническими характеристиками, не имеющими аналогов ни в Российской Федерации, ни в мире; технические характеристики постоянно поддерживаются на прецизионном уровне в соответствии с возникающими требованиями при решении современных космофизических задач. СЕТЬ СКЛ оснащена уникальными детекторами космических лучей, изготовленными по спецзаказу промышленностью, и приборами собственной разработки, изготовленными профильными СКБ. СЕТЬ СКЛ наземного базирования для мониторинга космического пространства и Космические Аппараты, решая общие задачи, не конкурируют, а взаимно дополняют друг друга, работая в разных энергетических диапазонах и при разных условиях.По функциональным параметрам наиболее билзки УНУ только космические аппараты. Если СЕТЬ СКЛ можно рассматривать как “Космический корабль Земля”, измеряющий космическое излучение в плоскости эклиптики на постоянном удалении от Солнца, то космические аппараты позволяют выйти за пределы плоскости эклиптики (например, космический зонд Ulysses) или удалиться от Солнца на многие десятки астрономических единиц. Но космические аппараты уступают по точности, надёжности, непрерывности и ограничены низкоэнергетическим диапазоном измеряемых частиц. СЕТЬ СКЛ позволяет проводить исследования по изучению процессов в межпланетной среде, в магнитосфере и атмосфере Земли. Система многофункциональна и предназначена для раннего обнаружения и прогнозирования чрезвычайных ситуаций внеземного происхождения, мониторинга окружающей среды, обеспечения безопасности уникальных и ответственных космических объектов.

Наиболее значимые научные результаты исследований (краткое описание):

1) Получены пространственно-временные вариации плотности естественного космического излучения с энергией 1-20 ГэВ в околоземном пространстве на основе непрерывного наземного мониторинга КЛ российской сетью нейтронных мониторов в 23-24 циклах солнечной активности. 2) Разработана и создана база данных nmdb (Neutron Monitor Data Base), которая объединяет доступные данные нейтронных детекторов Мировой сети станций. 3) Разработана и создана база данных mddb (Muon Detector Data Base), которая объединяет доступные данные мюонных детекторов Мировой сети станций с включением детальной информации о метеопараметрах атмосферы. 4) Получены и исследованы вариации плотности и вектора анизотропии космических лучей с часовым разрешением для всего периода работы мировой сети нейтронных мониторов (1957-2015 годы). 5) Дано теоретическое описание интенсивности космических лучей в зависимости от гелиографической широты Теоретические кривые хорошо описывают наблюдаемые зависимости для протонов и ядер гелия, полученные при пролете космического аппарата «Ulysses» в 1995 г. 6) Определен жесткостной спектр долгопериодных вариаций плотности космических лучей в нестепенном виде для 1954-2015 годы по всей имеющейся информации о результатах мониторинга КЛ мировой сетью нейтронных мониторов, многонаправленным мезонным телескопом и измерений космических лучей в стратосфере. 7) В создаваемом в ИЗМИРАНе каталоге Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений собрано более 6 тысяч событий за 5 циклов солнечной активности. 8) В 2009 году зарегистрированы самые высокие потоки галактических космических лучей за всю историю их наблюдений. Повышение интенсивности галактических КЛ связано с чрезвычайно низким уровнем солнечной активности. 9) На нейтронных мониторах 20 января 2005 г. зарегистрировано самое большое в истории наземное возрастание, вызванное релятивистскими солнечными КЛ, величина возрастания по отношению к фоновому уровню составила несколько тысяч процентов на южных полярных станциях. Анализ этого крупнейшего события в КЛ позволил из данных мировой сети нейтронных мониторов получить параметры потоков и спектров солнечных протонов, определить изменения спектра и анизотропии. 10) На основе анализа данных НМ в периоды с разной полярностью общего магнитного поля Солнца получено, что только при отрицательной полярности проявляется годовая модуляция северо-южной анизотропии КЛ. Установленное поведение анизотропии качественно согласуется с дрейфовым механизмом модуляции ГКЛ. 11) Обнаружена аномальная годовая вариация космических лучей в период 2010-2013 годы с амплитудой вариаций в 2-3 раза больше, чем наибольшая амплитуда обычной годовой вариации и смещение фазы вариации на 90°. 12) Создана теория метеорологических эффектов космических лучей и методика учета метеорологических эффектов нейтронной и мюонной компоненты, открыты два типа солнечных плазменных потоков по данным вариаций космических лучей, которые были определены как солнечный ветер и как корональный выброс массы. 13) Разработан метод функций связи вариаций космических лучей, позволяющий оценить ожидаемые вариации, обусловленные первичными вариациями за пределами магнитосферы. 14) До космической эры по данным вариаций космических лучей Дорманом Л.И. в 1957 году выполнена оценка напряженности межпланетного магнитного поля в 20 nT . Современные данные дают диапазон значений от 0.7 nT до 50 nT в зависимости от уровня солнечной активности. 15) Экспериментально определен энергетический спектр суточной анизотропии космических лучей в межпланетном пространстве, основываясь на обширном наблюдательном материале на наземных и подземных мюонных детекторах 16) Дано физическое объяснение суточных вариаций интенсивности космических лучей Этот природный феномен (средняя по времени анизотропия направлена перпендикулярно линии Земля — Солнце) теоретически обосновал Крымский Г. Ф. в 1964 году. 17) Получено уравнение переноса космических лучей в космической среде - фундамент для теоретического описания динамики космических лучей (Крымский Г. Ф., 1964год) На основе уравнения переноса удалось понять суть множества происходящих в космосе явлений. 18) Разработан метод глобальной съёмки вариаций галактических космических лучей, позволяющий наиболее полно использовать возможности сети космических лучей. Благодаря методу глобальной съёмки мировая сеть наземных установок выступает в качестве единого многонаправленного прибора. Этот метод и его модификации позволяют дистанционно в режиме реального времени получать информацию о состоянии межпланетной среды. 19) Выполнена оценка размера гелиосферы в 100 а.е. (Дорман Л.И. в 1966 году. оценил при исследовании явления гистерезиса, связанного с интенсивностью космических лучей и солнечной активности). Экспериментально этот результат был подтвержден четыре десятилетия спустя в результате прямых измерений АМС Вояджер-1. 20) Создана теория магнитосферных эффектов космических лучей Солнца. 21) Открыт процесс ускорения космических лучей ударными волнами как результат регулярного ускорения заряженных частиц, приводящего в условиях космической плазмы к формированию вблизи фронтов ударных волн популяции высокоэнергичных частиц (в работе Крымского Г.Ф., 1977 году.). Такие природные ускорители — целое направление в мировой науке. На основе теории регулярного ускорения удалось понять природу ряда явлений, происходящих в солнечной системе, таких как: образование аномальной компоненты космических лучей, генерация популяции высокоэнергичных заряженных частиц на фронтах межпланетных ударных волн. 22) Разработана математическая модель отклика нейтронного монитора для исследования энергетических и пространственных характеристик солнечных космических лучей. Это фактически вариант глобально спектрографического метода в случае частиц солнечного излучения [Вашенюк и др., 1986]. 23) Зарегистрированы десятки наземных возрастаний КЛ, связанные с приходом на Землю солнечных космических лучей.

Направления научных исследований, проводимых на УНУ:

  • получение новых знаний о физических процессах, ответственных за модуляционные эффекты в космических лучах, вызываемых солнечной активностью;
  • исследования спорадических явлений на Солнце и в межпланетной среде и их взаимосвязей с динамикой потоков высокоэнергичных частиц на орбите Земли, установление структуры гелиосферы в целом, изучение влияния космических лучей на атмосферу и ионосферу Земли;
  • получение новых экспериментальных данных о потоках космических лучей в широком интервале энергий (0,1 – 100) GeV в различные периоды солнечной активности и накопление результатов измерений;
  • обеспечение бесперебойной работы российской сети для непрерывной регистрации потоков заряженных частиц в атмосфере до стратосферных высот, обеспечение наземного мониторинга нейтронными супермониторами, наземными и подземными мюонными телескопами;
  • исследование  межпланетной среды  и солнечно-земных связей;
  • исследование процесса ускорения и распространения солнечных космических лучей;
  • исследование воздействия на космические лучи корональных выбросов массы и распространяющихся межпланетных возмущений;
  • исследование долгопериодных вариаций в масштабе циклов солнечной активности и магнитных циклов Солнца;
  • исследование анизотропии космических по данным Мировой сети станций;
  • исследование магнитосферных эффектов космических лучей;
  • изучение процессов, связанных с прохождением  космических лучей через магнитосферу и атмосферу Земли;
  • решение прикладных задач с использованием естественного фонового нейтронного и мюонного излучения;
  • решение практических задач космической  погоды в режиме реального времени (вопросы диагностики процессов в межпланетной среде, возможности прогнозирования солнечной активности и спорадических явлений на Солнце, диагностика и прогнозирование радиационной опасности);
  • исследование роли потоков заряженных частиц в атмосферных процессах и в атмосферном электричестве;
  • работы по модернизации аппаратуры, регистрирующей потоки космических лучей.

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):

  • Рациональное природопользование
  • Транспортные и космические системы

Фотографии:

Состав УНУ и вспомогательное оборудование: (номенклатура — 6 ед.)

Станция космических лучей - мюонный годоскоп
Фирма-изготовитель:  Саранский приборостроительный завод
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1990
Количество единиц:  3
Назначение, краткая характеристика: Мюонный счетчиковый годоскоп на основе пропорциональных счетчиков СГМ-14. Годоскоп  четырехкратных совпадений общей площади от 6 м2. Используется в наземном  мюонном детекторе (Новосибирск)

Станция космических лучей - мюонный сцинтилляционный телескоп
Фирма-изготовитель:  Институт физики высоких энергий
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2012
Количество единиц:  5
Назначение, краткая характеристика: Мюонный сцинтилляционный супертелескоп на основе сцинтилляторов с оптическим сбором света. Телескоп стандартной кубической геометрии двукратных совпадений общей площади 8 м2. Используется в подземном мюонном детекторе (Якутск) и в наземном  мюонном детекторе (Якутск, Москва)

Станция космических лучей - нейтронный супермонитор
Фирма-изготовитель:  Физприбор
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1957
Количество единиц:  39
Назначение, краткая характеристика: Детектор фонового нейтронного излучения на основе пропорциональных счетчиков тепловых нейтронов СНМ-15 с полиэтиленовым замедлителем, свинцовым размножителем и полиэтиленовым отражателем. 6  счетчиков объединяются в одну секцию. В состав станции входит 3 или 4 таких секций. Общий вес 48 тонн. Электроника станции, в частности система сбора и обработки информации обновляется примерно каждые 10 лет в соответствии с требования физических задач.

Станция космических лучей - счетчиковый мюонный телескоп
Фирма-изготовитель:  Саранский приборостроительный завод
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1990
Количество единиц:  5
Назначение, краткая характеристика: Мюонный счетчиковый телескоп на основе пропорциональных счетчиков СГМ-14. Телескоп стандартной кубической геометрии двукратных совпадений общей площади от 2 до 6 м2. Используется в подземном мюонном детекторе (Якутск) и в наземном  мюонном детекторе (Москва)

Станция стратосферного зондирования
Фирма-изготовитель:  Физприбор
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1957
Количество единиц:  3
Назначение, краткая характеристика: Станция стратосферного зондирования в составе: Станция подготовки датчиков  ионизирующего излучения и калибровки, Водородная станция подготовки  шаров зондов, Станция радиолокации Станция приема

Цифровой барометр БРС-1М
Фирма-изготовитель:  Аэро Барометр
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2014
Количество единиц:  18
Назначение, краткая характеристика: датчик прецизионного атмосферного давления

Услуги УНУ: (номенклатура — 8 ед.)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Рациональное природопользование

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Рациональное природопользование

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Рациональное природопользование

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Рациональное природопользование

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Рациональное природопользование

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Рациональное природопользование

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Рациональное природопользование

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Транспортные и космические системы

Методики измерений, применяемые на УНУ: (номенклатура — 14 ед.)

Прогноз геомагнитной обстановки и космической погоды
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им Н.В.Пушкова РАН
Дата аттестации:  01.06.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Глобальный спектроскопический метод
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Институт космофизических исследований и аэрономии им Ю.Г. Шафера СО РАН, Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им Н.В.Пушкова РАН, Институт солнечно-земной физики РАН
Дата аттестации:  01.02.1966
Методика уникальна:  для всего мира

Глобальный спектрографический метод для солнечных космических лучей
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им Н.В.Пушкова РАН
Дата аттестации:  01.02.1996
Методика уникальна:  для всего мира

Метод функций связи
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Институт солнечно-земной физики РАН
Дата аттестации:  01.02.1957
Методика уникальна:  для всего мира

Метод кольца станций
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Полярный Геофизический Институт РАН
Дата аттестации:  01.02.2008
Методика уникальна:  для всего мира

Метод приемных коэффициентов
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Геофизическая служба (Новосибирск) СО РАН
Дата аттестации:  02.02.2009
Методика уникальна:  для всего мира

Метод вариаций космических лучей
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им Н.В.Пушкова РАН
Дата аттестации:  01.07.1957
Методика уникальна:  для всего мира

Методика исключения метеорологических и магнитосферных вариаций
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Полярный Геофизический Институт РАН
Дата аттестации:  01.02.1970
Методика уникальна:  для всего мира

Поддержка данных российских нейтронных детекторов в актуальном состоянии на сервере nmdb
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им Н.В.Пушкова РАН
Дата аттестации:  01.03.2011
Методика уникальна:  для всего мира

Поддержка данных мюонных детекторов в актуальном состоянии на сервере muon detector mddb
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им Н.В.Пушкова РАН
Дата аттестации:  01.06.2010
Методика уникальна:  для всего мира

Мониторинг вторичного нейтронного космического излучения на станции космических лучей
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Институт солнечно-земной физики РАН, Институт космофизических исследований и аэрономии им Ю.Г. Шафера СО РАН, Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им Н.В.Пушкова РАН
Дата аттестации:  02.03.1957
Методика уникальна:  для всего мира

Мониторинг вторичного мюонного космического излучения на станции космических лучей
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Институт космофизических исследований и аэрономии им Ю.Г. Шафера СО РАН
Дата аттестации:  02.01.2000
Методика уникальна:  для всего мира

Мониторинг заряженной компоненты вторичного космического излучения методом стратосферного зондирования космических лучей
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Физический институт им П.Н. Лебедева РАН
Дата аттестации:  02.01.1957
Методика уникальна:  для всего мира

Влияние космической погоды на здоровье человека и биоту заполярных регионов
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Полярный Геофизический Институт РАН
Дата аттестации:  01.06.2014
Методика уникальна:  для всего мира

Вернуться к списку УНУ

 

Для просмотра сайта поверните экран