Учёные Научно-исследовательского радиофизического института (НИРФИ) ННГУ имени Н. И. Лобачевского создали самый быстрый в мире вертикальный ионозонд для изучения процессов в ионосфере. Прибор способен регистрировать ионограммы, следы отражённых от ионосферы радиосигналов, менее чем за секунду.
Подобных устройств, работающих непрерывно и с такой скоростью, в мире пока нет. Лучшие из известных приборов демонстрируют временное разрешение в несколько секунд. Нижегородским учёным удалось создать уникальный инструмент для диагностики быстрых процессов в ионосфере.
«Ионосферные исследования во всем мире строятся по этому принципу: чем больше пунктов приёма сигнала, тем лучше. Мы использовали все современные достижения в области цифровой обработки радиосигналов и создали автономный комплект оборудования, который можно расположить в нужной точке, развернуть антенну и начать принимать данные», — рассказал куратор проекта, директор НИРФИ Алексей Шиндин.
Сейчас в мире действует около 200 ионозондов. Но в России их пока крайне мало, поэтому разработчики ожидают высокий спрос на устройство. Прибор, созданный нижегородцами, обладает значительными преимуществами: он дешевле и функционально лучше зарубежных аналогов.
«Помимо фундаментальных исследований, скоростная диагностика ионосферы может послужить улучшению качества коротковолновой радиосвязи и оперативной передачи информации на расстояние в несколько тысяч километров, что имеет большое значение для оборонной промышленности и для бизнеса, как более гибкая и дешёвая альтернатива спутниковой связи. Теперь у нас больше информации про то, как устроена ионосфера», — резюмировал Алексей Шиндин.
Макет вертикального ионозонда для определения профиля электронной концентрации ионосферной плазмы собрали и сконфигурировали учёные НИРФИ на базе молодёжной лаборатории института. Прибор успешно прошёл испытания и готовится к вводу в непрерывную эксплуатацию сразу на нескольких экспериментально-опытных базах НИРФИ. Он используется на полигоне «Васильсурск» в связке с нагревным стендом «СУРА» (многофункциональный комплекс для исследования околоземного и космического пространства). Кроме того, есть договорённости о развёртывании оборудования в Крыму, Татарстане и в Нижегородской области.
Учёные использовали общедоступные комплектующие, что позволяет в будущем создать сеть пунктов диагностики ионосферы и уменьшить затраты на производство подобных ионозондов. Кроме того, исследовательская группа разработала программное обеспечение, позволяющее транслировать ионограммы в реальном времени с высоким пространственным разрешением.
