ЗЕМЛЯ ОТВЕЧАЕТ НА СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР

В сентябре прошлого года неподалеку от Гюмри, в селе Гюлагарак, было завершено строительство единственной в нашем регионе геомагнитной обсерватории. Таких обсерваторий нет не только в Грузии, Азербайджане и на Северном Кавказе, но и в Иране и Восточной Турции. На территории бывшего СССР обсерватории такого класса есть только в России, на Украине и в Казахстане.

НОВЫЙ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ОБЪЕКТ полностью соответствует стандартам международной сети геомагнитных наблюдений ИНТЕРМАГНЕТ, куда входит более 140 геомагнитных обсерваторий разных стран мира, обеспечивающих наблюдения самого высокого качества. Функция обсерватории - постоянное измерение параметров магнитного поля Земли с использованием современной высокоточной аппаратуры. Задачу создания этой обсерватории еще несколько лет назад поставил перед собой действующий в Гюмри Институт геофизики и инженерной сейсмологии им. А. Назарова НАН РА.

Обсерватория была создана совместно с Геофизическим центром Российской академии наук. Выполнение тех или иных работ по созданию обсерватории было распределено между двумя участниками проекта. Армянская сторона взяла на себя строительство обсерватории, российская - ее оснащение.

Строительство геомагнитных обсерваторий - сложная задача, связанная с выполнением серьезных и крайне специфических требований. Подготовка к строительству была начата в 2017 году с проведения совместных с Геофизическим центром РАН полевых работ по определению наиболее подходящего места для возведения немагнитных павильонов обсерватории. Были проведены исследования территории геофизического полигона Института геофизики и инженерной сейсмологии. Главное требование к перспективному месту размещения обсерватории - отсутствие любых источников магнитных возмущений в непосредственной близости: крупных автодорог, железной дороги, мощных линий электропередачи, промышленных сооружений и т. д.

Место строительства павильонов обсерватории было выбрано в соответствии с установленными требованиями к подобным объектам. При этом наиболее важным условием получения достоверных данных является полное отсутствие ферромагнитных металлических деталей, которые нарушают работу магнитометрической аппаратуры, внося сильные помехи. Чувствительность аппаратуры такова, что легковой автомобиль создает заметные помехи уже на расстоянии 40-50 метров от обсерваторского павильона. Присутствие элементов из ферромагнитных материалов - железо, сталь, чугун - исключается не только в конструкции измерительных павильонов, никакие ферромагнитные предметы не должны присутствовать внутри помещений. При создании такого рода объектов обращаются к разным решениям. В ряде случаев используются деревянные или каменные строения из силикатного кирпича (простой кирпич из обожженной глины использовать также нельзя).

ИНСТИТУТ ГЕОФИЗИКИ И ИНЖЕНЕРНОЙ СЕЙСМОЛОГИИ ПРЕДЛОЖИЛ свой инновационный подход - использование разработанных в Армении на местном сырье композитных материалов - стекловолоконных конструкций и арматуры, что позволило обеспечить полное соответствие требованиям к строительству геомагнитных обсерваторий. Все крепежные детали были изготовлены из алюминия, меди или пластмассы. Некоторые уникальные детали производились в единичном экземпляре инженерами Института геофизики и инженерной сейсмологии. В свою очередь российская сторона обеспечила полное оснащение обсерватории необходимой современной аппаратурой, стоимость которой составила около 100 тысяч долларов. Инфраструктура обсерватории включает в себя два немагнитных павильона: абсолютный и вариометрический.

 В абсолютном павильоне с периодичностью 1-2 дня квалифицированные магнитологи проводят непосредственные высокоточные измерения параметров магнитного поля Земли. Прибор, установленный в вариометрическом павильоне, позволяет непрерывно измерять их вариации - изменения в течение времени. Наличие абсолютных наблюдений отличает полноценные магнитные обсерватории от магнитных станций, где фиксируются только вариации поля. Современная высокоточная магнитометрическая аппаратура позволяет осуществлять полный объем необходимых наблюдений в реальном времени и передавать их в международные центры хранения и обработки магнитных данных.

Возможно, у многих возникнет вопрос: зачем тратить столько усилий и средств на создание такого рода исследовательских центров? Но геоинформатика - наука очень востребованная. Она занимается исследованиями, разработкой технологий, изучением научных обоснований происходящего с нашей планетой. Магнитные бури и суббури - естественные процессы, связанные с солнечным ветром и солнечно-земным взаимодействием, когда в результате вспышек на Солнце и последующих корональных выбросов массы в космическое пространство поступает огромное количество плазмы, в основном протонов и электронов, которая, достигая магнитосферы Земли, вызывает ее возмущение.

Данные о состоянии магнитного поля используются не только фундаментальной наукой, но и имеют огромное практическое значение. Это возможность диагностики помех в радиосвязи и работе глобальных навигационных спутниковых систем (GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Beidou) во время геомагнитных возмущений, предупреждение последствий негативного воздействия на линии электропередачи, трубопроводы, сигнальную автоматику на железных дорогах и т.д. В марте 1989 года во время сильнейшей магнитной бури более чем на сутки вышла из строя энергосистема Канадской провинции Квебек. Можно привести и много других подобных примеров. Но негативному воздействию магнитных бурь подвержены не только приборы и технические системы, но и люди, в первую очередь страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями. Кстати, в дальнейших планах работы с использованием данных обсерватории - исследование взаимосвязи магнитных возмущений и нарушений физического состояния человека. Эти работы будут выполняться с привлечением статистических данных системы здравоохранения. В настоящее время рассматриваются возможности теоретических и практических аспектов функционирования обсерватории, в том числе прогноза магнитных бурь, создания необходимых условий для этих исследований.

В ДАЛЬНЕЙШИХ ПЛАНАХ - СОЗДАНИЕ СОВМЕСТНОЙ ЛАБОРАТОРИИ Института геофизики и инженерной сейсмологии НАН РА и Геофизического центра РАН. В задачи будущей лаборатории будет входить дальнейшее изучение физики Земли с использованием современных методов и подходов - математической геофизики, включающей системный анализ, дискретный математический анализ, современные методы и алгоритмы геоинформатики, новые математические инструменты для работы с большими объемами геофизической информации.

Строительство и современное оснащение обсерватории в Гюлакараке актуализировали вопрос подготовки новых научных кадров, обладающих современными знаниями и навыками работы с современной высокоточной аппаратурой. Эта задача также будет выполняться совместно с Геофизическим центром РАН, где будут проходить обучение армянские специалисты, подготовка которых будет вестись по целому ряду специальностей: геофизика, информационные технологии и искусственный интеллект, машинное обучение, распознавание образов и др. Подготовка дополнительных специалистов-магнитологов для работы в обсерватории позволит решать целый комплекс фундаментальных и прикладных задач в области геофизики, экологии и т.д.

- Я очень рад, что нам удалось выполнить поставленную задачу, - говорит директор Института геофизики и инженерной сейсмологии НАН РА Джон КАРАПЕТЯН. - Создание геомагнитной обсерватории значительно расширит наши исследовательские возможности и связи с научными коллективами других стран. А это не только сотрудничество с Геофизическим центром Российской академии наук. В рамках договора с Объединенным институтом ядерных исследований в Дубне планируется создание полигона с использованием прецизионных лазерных инклинометров. Результатом этого сотрудничества уже стала публикация более десяти совместных научных статей в рейтинговых международных изданиях. Запланирован целый ряд интересных исследований, которые будут иметь не только чисто научное, но и практическое значение. Человек не может влиять на происходящие естественные процессы, но их изучение не только расширяет наши знания об окружающем мире, но и позволяет предупредить или снизить их негативные последствия.