Институт Ионосферы
Змиев - маленький городок, расположенный в 40 км на юго-востоке от Харькова.В конце 60-х тут начали строить уникальную в СССР экспериментальную базу с эталонными научными инструментами для научно-исследовательской лаборатории ионосферы Харьковского Политехнического Института.К слову, до сих пор - это единственный в Европе подобный объект.
К обсерватории мы приехали перед закатом солнца..
Ключевой рабочий инструмент обсерватории - радар некогерентного рассеяния (НР) с неподвижной антенной вертикального излучения диаметром 100 м.Метод некогерентного рассеяния дает возможность наиболее комплексного измерения и диагностики наземными средствами параметров ионосферной плазмы.В данном методе используются мощные УКВ или СВЧ радиолокаторы, с помощью которых удается получить информацию о вертикальной структуре ионосферы и ее динамике. Основная часть излучаемой радарами НР энергии проходит сквозь ионосферу, и назад возвращается очень слабый шумоподобный сигнал, рассеянный на тепловых флуктуациях плотности плазмы. Необходимость измерять такие слабые сигналы определяет большие размеры радаров и высокую импульсную мощность передатчиков.
Более доступным языком -
Ионосферная станция, как и всякий радиолокатор, состоит из следующих основных частей: радиопередатчика, передающей антенны, приемной антенны, радиоприемника, регистратора. Задача обычного радиолокатора - обнаружить цель (скажем, самолет), измерить расстояние до нее и скорость ее перемещения.
Для ионосферной станции «целью» является ионизированный слой. А основная задача состоит в измерении распределения количества свободных электронов с высотой, получении вертикального профиля электронной концентрации.
Передатчик станции излучает радиоволны не непрерывно, а в виде коротких импульсов. Длительность таких импульсов - не более 100 мкс, то есть одной десятитысячной доли секунды- А частота повторения импульсов - 50 Гц. Это значит, что каждую секунду передатчик включается и выключается 50 раз. Время между импульсами, когда передатчик молчит, во много раз больше, чем время излучения. Это нужно для того, чтобы дать возможность излученному импульсу дойти до «цели» и, отразившись от нее, вернуться в радиоприемник, установленный здесь же, возле передатчика.
Передающая антенна станции сконструирована так, что излучение идет прямо в зенит, вертикально вверх. Передатчик посылает вверх одну за другой короткие «очереди» радиоволн, а приемник, подключенный к антенне, во время паузы улавливает радиосигналы, вернувшиеся после отражения от ионосферы. Отметив время старта и финиша волн, побывавших в «космическом рейсе», можно подсчитать высоту расположения отражающего ионосферного слоя.
Итак, измеряются-то характеристики радиоволны (частота и временная задержка), а рассчитываются уже характеристики ионосферы (электронная концентрация и высота, ей соответствующая). Посылаемая вверх радиоволна - это вопрос, заданный нами природе, а волна, возвращенная из заоблачных высей,- ответ на наш вопрос!
На экране регистратора ионосферной станции электронный луч рисует характерную кривую зависимости высоты отражения от частоты радиоволны. Она так и называется - высотно-частотная характеристика, или «ионограмма».
А тем временем солнце опускается все ниже..
Институт ионосферы выполняет экспериментальные и теоретические исследования околоземного пространства в течение более чем трех циклов солнечной активности. Регулярные скоординированные измерения параметров геокосмической плазмы над Украиной проводятся в рамках исследовательских работ Института ионосферы, а также в соответствии с международными научными программами (CAWSES, LTCS, CVS, M-I Coupling, GEM, MST и др.) и являются частью совместных международных космических исследований, проводимых обсерваториями Миллстоун Хилл, Аресибо и Джикамарка (США), EISCAT (Европейская Ассоциация радаров НР), Харькова (Украина), Иркутска (Россия) и другими.
А во времена СССР с помощью змиевской обсерватории изучения ионосферы могли искусственно вызывать геокосмические бури над определённым местом на материке.Всего в мире 11 радаров НР, 5 из которых принадлежат США.Ближайший находится в Сибири, близ Иркутска.
Остатки нагревного стенда декаметрового диапазона (размер - 300 м на 300 м):
радар НР метрового диапазона с полноповоротной антенной диаметром 25 м:
радиоволновод сверхвысоких частот:
Конечно же нужно влезть на самый верх главного радара, оттуда открывается отличный вид:)
Под тарелкой -
а теперь вверх..
над излучателем..только бы его не включили))
над рассеивателем:
внизу - наклонный ионозонд:
внизу полноповоротный 25-метровый радар и горизонтальный ионозонд, который рабочие при нас резали на куски.На фото видно, что левая часть "отвалилась" -
закат под наклонным ионозондом:
..и ретрофотография на закуску:
К обсерватории мы приехали перед закатом солнца..
Ключевой рабочий инструмент обсерватории - радар некогерентного рассеяния (НР) с неподвижной антенной вертикального излучения диаметром 100 м.Метод некогерентного рассеяния дает возможность наиболее комплексного измерения и диагностики наземными средствами параметров ионосферной плазмы.В данном методе используются мощные УКВ или СВЧ радиолокаторы, с помощью которых удается получить информацию о вертикальной структуре ионосферы и ее динамике. Основная часть излучаемой радарами НР энергии проходит сквозь ионосферу, и назад возвращается очень слабый шумоподобный сигнал, рассеянный на тепловых флуктуациях плотности плазмы. Необходимость измерять такие слабые сигналы определяет большие размеры радаров и высокую импульсную мощность передатчиков.
Более доступным языком -
Ионосферная станция, как и всякий радиолокатор, состоит из следующих основных частей: радиопередатчика, передающей антенны, приемной антенны, радиоприемника, регистратора. Задача обычного радиолокатора - обнаружить цель (скажем, самолет), измерить расстояние до нее и скорость ее перемещения.
Для ионосферной станции «целью» является ионизированный слой. А основная задача состоит в измерении распределения количества свободных электронов с высотой, получении вертикального профиля электронной концентрации.
Передатчик станции излучает радиоволны не непрерывно, а в виде коротких импульсов. Длительность таких импульсов - не более 100 мкс, то есть одной десятитысячной доли секунды- А частота повторения импульсов - 50 Гц. Это значит, что каждую секунду передатчик включается и выключается 50 раз. Время между импульсами, когда передатчик молчит, во много раз больше, чем время излучения. Это нужно для того, чтобы дать возможность излученному импульсу дойти до «цели» и, отразившись от нее, вернуться в радиоприемник, установленный здесь же, возле передатчика.
Передающая антенна станции сконструирована так, что излучение идет прямо в зенит, вертикально вверх. Передатчик посылает вверх одну за другой короткие «очереди» радиоволн, а приемник, подключенный к антенне, во время паузы улавливает радиосигналы, вернувшиеся после отражения от ионосферы. Отметив время старта и финиша волн, побывавших в «космическом рейсе», можно подсчитать высоту расположения отражающего ионосферного слоя.
Итак, измеряются-то характеристики радиоволны (частота и временная задержка), а рассчитываются уже характеристики ионосферы (электронная концентрация и высота, ей соответствующая). Посылаемая вверх радиоволна - это вопрос, заданный нами природе, а волна, возвращенная из заоблачных высей,- ответ на наш вопрос!
На экране регистратора ионосферной станции электронный луч рисует характерную кривую зависимости высоты отражения от частоты радиоволны. Она так и называется - высотно-частотная характеристика, или «ионограмма».
А тем временем солнце опускается все ниже..
Институт ионосферы выполняет экспериментальные и теоретические исследования околоземного пространства в течение более чем трех циклов солнечной активности. Регулярные скоординированные измерения параметров геокосмической плазмы над Украиной проводятся в рамках исследовательских работ Института ионосферы, а также в соответствии с международными научными программами (CAWSES, LTCS, CVS, M-I Coupling, GEM, MST и др.) и являются частью совместных международных космических исследований, проводимых обсерваториями Миллстоун Хилл, Аресибо и Джикамарка (США), EISCAT (Европейская Ассоциация радаров НР), Харькова (Украина), Иркутска (Россия) и другими.
А во времена СССР с помощью змиевской обсерватории изучения ионосферы могли искусственно вызывать геокосмические бури над определённым местом на материке.Всего в мире 11 радаров НР, 5 из которых принадлежат США.Ближайший находится в Сибири, близ Иркутска.
Остатки нагревного стенда декаметрового диапазона (размер - 300 м на 300 м):
радар НР метрового диапазона с полноповоротной антенной диаметром 25 м:
радиоволновод сверхвысоких частот:
Конечно же нужно влезть на самый верх главного радара, оттуда открывается отличный вид:)
Под тарелкой -
а теперь вверх..
над излучателем..только бы его не включили))
над рассеивателем:
внизу - наклонный ионозонд:
внизу полноповоротный 25-метровый радар и горизонтальный ионозонд, который рабочие при нас резали на куски.На фото видно, что левая часть "отвалилась" -
закат под наклонным ионозондом:
..и ретрофотография на закуску: