Тарихы

Ионосфера институтының тарихы

КСРО Министрлер Кеңесінің 1943 жылы Қазақ КСР Байланыс министрлігінің жанынан Алматы ионосфералық станциясын құру туралы қаулысынан басталды, оның функциясына сол соғыс жылдарында КСРО аумағында радиотолқындардың таралу шарттарының болжамдарын жасау үшін қажетті ионосфералық параметрлерді өлшеу кірді. Ионосфералық станцияның бастығы болып Зачатейская Елена Николаевна тағайындалды — сол кездегі алғашқы әйел радиоинженерлердің бірі, ол осы қызметте 1961 жылға дейін жұмыс істеді.

50-жылдардың басында ғарышты игеру басталып, Байқоңыр салынуда. Ғарыштағы ұшу қауіпсіздігі, оның ішінде ионосферадағы радиотолқындардың таралу шарттарымен анықталатын ғарыш аппараттарымен радиобайланыстың сенімділігіне де байланысты. Ол кезде ионосфера әртүрлі факторлардың әсерінен болатын процестердің күрделілігіне байланысты (күн және ғарыштық сәулеленудің әсері, техногендік сипаттағы себептер және т.б.) аз зерттелген. Халықаралық геофизикалық жыл (МГГ, 1957-1958 жж.) кезінде Жердің жасанды серіктерін пайдалана отырып, жерге жақын ғарыш кеңістігін алғашқы зерттеу нәтижелері ионосфераны, Жердің магнит өрісін, радиотолқындардың таралу жағдайларын, сондай-ақ күн және ғарыш сәулелерінің қарқындылығын зерттейтін жерүсті обсерваторияларының желісін кеңейту керектігін көрсетті. Қазақстан аумағында осы кезеңде (1943 ж.) жер магнетизмі, Ионосфера және тарату институты (ИЗМИР) жүйесінде ұйымдастырылған, сол кезде КСРО байланыс министрлігіне бағынатын бір ғана ионосфералық станция жұмыс істеді. ИЗМИР КСРО ҒА жүйесіне көшуімен 1960 жылдың қаңтарында Алматы ионосфералық станциясы қаз ға берілді. КСРО. КСРО Министрлер Кеңесінің 1960 жылғы 9 сәуірдегі Қаулысымен Қаз. КСР-ҒА Ионосфера, геомагнетизм және радиотолқындардың таралуы саласындағы ғылыми-зерттеу жұмыстарын дамыту жөніндегі міндеттер жүктеледі, ол үшін үш кешенді ионосфералық станция (Алматы қ., Қарағанды қ. және Новоказалинск қ.) салу көзделеді. КСРО-ның 1961 жылғы 24 наурыздағы қаулысымен академик Қ.и. Сәтбаевтың қол қоюымен АН физика-математика бөлімінің жанынан құрамына үш кешенді магнитті-ионосфералық станциялар: Алматы, Қарағанды және Жаңа Қазалы кіретін Ионосфера секторын ұйымдастырады. Ионосфера секторының меңгерушісі болып физика-математика ғылымдарының кандидаты, Томск мемлекеттік университетінің (ТМУ) доценті Мария Петровна Рудина бекітілді. М. п. Рудинадан кейін Томск мемлекеттік университетінің және КСРО-ның басқа да беделді университеттерінің талантты түлектері жұмыс істей бастайды, олар сол кезде сирек кездесетін радиофизиктер мен геофизиктер мамандықтарына ие. Техникалық ғимараттар салынуда, тұрғын үйлер, станциялар қажетті жабдықтармен және аппаратурамен жабдықталуда. Қаз ға Ионосфера секторының ғылыми қызметі. КСРО «атмосфераның жоғарғы қабаттарының физикасы» мәселесі бойынша Қаз ҒА-ның Ғалам және жер туралы ғылымдар бөлімшесімен бақыланды. КСРО, үйлестіру орталығы КСРО Ғылым академиясының ИЗМИР болды.

1963 жылдың қазанына қарай МГСС бағдарламасы (тыныш күннің Халықаралық жылы) шеңберінде үш станцияда халықаралық деректермен алмасу үшін Ионосфера мен Жердің магнит өрісінің параметрлерін үздіксіз өлшеу, деректерді өңдеу және деректерді жинаудың әлемдік орталығына (МЦД-Б2, Мәскеу қ.) жіберу басталды, ал Алматы, Қарағанды және Жаңа Қазалы станциялары ионосфералық станциялар мен магниттік обсерваториялардың әлемдік желісінің құрамына кірді.

1964 жылдың басында Ионосфера секторында Күн-Жер физикасы саласында зерттеулер жүргізуге қабілетті ғылыми ұжым қалыптасты. Осы уақытқа дейін Алматыда өлшеу радиотехникалық қондырғыларының жаңа кешені құрылды, ол ионосфералық процестер мен радиотолқындардың таралу жағдайларын, оның ішінде ионизация дрейфін өлшеуге арналған, радиотолқындардың жұтылу коэффициентін өлшеуге, таратушы радиостанциялар өрісінің кернеулігін бағалауға, атмосфералық кедергілердің шамасын анықтауға арналған қондырғыларды зерттеудің эксперименттік мүмкіндіктерін едәуір кеңейтті. Ионосфера секторының қызметкерлері жүргізген ғылыми жұмыстардың алғашқы нәтижелері Ведомствоаралық геофизикалық Комитет және КСРО ҒА Президиумы жанындағы проблемалық Кеңес Ионосфера секторы негізінде Алматыда радиотолқындарды тарату бойынша ұйымдастырған МХСЖ кезінде ионосфераны зерттеу қорытындылары бойынша Бүкілодақтық кеңесте ұсынылды. 1965-1966 жылдары теңіз деңгейінен 3340 м биіктікте орнатылған аппаратуралық кешенде күннің радио сәулеленуін және галактикалық ғарыштық сәулелердің қарқындылығын зерттеу басталды. 1970 жылы көлбеу және кейінірек тік зондтау кезінде ионосферадан шағылысқан сигналдардың жиілігінің Доплер жиілігінің өзгеруін зерттеуге арналған қондырғы жасалды, бұл иондалған плазманың жұқа құрылымын зерттеуге және ионосферадағы толқындық процестерді зерттеу үшін бірқатар жұмыстар жүргізуге мүмкіндік берді.

Бір қызығы, Ливермор зертханасының американдық ғалымдары 1977 жылы ионосфераға жер асты жарылыстарының әсер ету теориясын дамыта бастады, ал осы бағыттағы алғашқы экспериментті қазақстандық ғалымдар 1978 жылы Семей полигонында жүргізді.

Қазақ КСРО Министрлер Кеңесінің өкімімен және Ғылым академиясы Президиумының қаулысына сәйкес 1983 жылдың 7 шілдесінде Ионосфера секторы негізінде Қазақ КСР Ғылым Академиясының Ионосфера институты құрылды, институтты В.И. Дробжев басқарды. Ғылыми зерттеулердің негізгі бағыттары анықталды: Күн-Жер байланыстары, радиотолқындардың таралу жағдайларының заңдылықтары, табиғи және жасанды ионосфералық бұзылулардың диагностикасы.

70-ші жылдар геостационарлық ЖЖС және аралық ЖЖС көмегімен радиомаяктық әдістермен ионосфераны зерттеудің басталуымен белгілі, бұл ретте ЖЖС таратқышы мен м2 қимасы бар бағанадағы жердегі қабылдағыш арасындағы көру сәулесі бойынша электрондардың саны, яғни интегралдық электрондық құрам (ИЭС) өлшенді (немесе есептелді). «Синком 3», «ATS-1», «ATS-3», «ATS-6», «SIRIO», «ETS-II» және т.б. геостационарлық ЖЖС іске қосылды. Жерде геостационарлық ЖЖС-дан сигналдарды қабылдау және ЭЖЖ өлшеу бойынша қабылдау пункттерінің тұтас желісі құрылды. Қазақстанда мұндай пункт Ионосфера институтының «Орбита» биік таулы радиополигонының эксперименттік базасында, Алматы қаласының жанында орналасқан [43.25°N; 76.92°E]. Бірінші рет «Орбита» радиополигонында геофизикалық ақпаратты қабылдау «Интеркосмос–19» ЖЖС, «Транзит» ЖЖС жүйесі, «Ионозонд Э»ЖЖС сияқты ұшу спутниктерінен жүргізілді.

«Интеркосмос–19» ЖЖС жердің магнитосферасын зерттеу жөніндегі Халықаралық ғылыми жоба шеңберінде жер бетіндегі плазманы F2 қабатының максимумынан жоғары кешенді зерттеуге арналған. Ғылыми жобаның міндеті сыртқы ионосфераның құрылымын зерттеу, Жер атмосферасының күннің толқындық сәулеленуімен және корпускулалық ағындармен өзара әрекеттесуін нақтылау, сондай-ақ радиотолқындардың ионосфералық таралуының кейбір ерекшеліктерін зерттеу болды.

Ионосфера институтындағы «Транзит» ЖЖС бақылауларының мақсаты 150 МГц жиіліктегі радиозондау көмегімен біртекті емес ионосфераны диагностикалау мүмкіндігін зерттеу болып табылады. «Транзит» ЖЖС жүйесі ионосфераны зерттеу үшін өте ыңғайлы құрал болды, өйткені орбитада алты спутниктің бір мезгілде болуына байланысты ионосфераны саңылауға радиозондауды жүзеге асыруға болады. Содан кейін «Интеркосмос–19» – да басталған сыртқы ионосфераны зерттеуді жалғастырған «Ионосонд Е»полярлық ИСЗ іске қосылды. Ионосфера институтының «Орбита» радиополигонында «Ионозонд-Э» аралық ЖЖС қабылдау аймағында 10 минут болды. Осы уақыт ішінде спутник ~ 4000 км ұшады.сыртқы зондтау ионограммаларын қайта есептеу сыртқы ионосфераның электронды концентрациясының профилін 35° – тан 50° – қа дейінгі орташа ендіктерде кеңістіктік бөлуге мүмкіндік берді.

Ионосфера институтының ғарыштық радиофизика зертханасы 1985 жылдан 1989 жылға дейін геостационарлық ЖЖС-дан сигналдарды қабылдауға арналған жаңа радиофизикалық эксперимент ионосфераның бақылау биіктіктерінің диапазонын 2000 км-ге дейін кеңейтуге ғана емес, сонымен қатар Ионосфера физикасын зерттеу тұрғысынан шешілетін мәселелер шеңберін кеңейтуге мүмкіндік берді. F = 136,112 МГц геостационарлық «ETS-II» жоғары жиілікті радио сигналынан алынған поляризация жазықтығының айналу бұрышын (Фарадей эффектісін) тіркеуден тұратын бұл экспериментте қолданылатын әдіс ионосфераның жай-күйі туралы сапалы жаңа ақпарат берді, осы аймақ үшін ионосфераның сипаттамаларын анықтауға мүмкіндік берді және ионосфераны бақылау кезінде ең сенімді құралдардың бірі болды.

Институттың ғалымдары мен мамандары ионосфераның ғарыштық радиобайланыс арнасына, сондай-ақ спутниктік геодезия және навигация жүйелерінің дәлдігіне әсерін есепке алудың физикалық негіздері мен әдістемелік ұсынымдарын әзірлеу мақсатында «Мир» ОК-не «Плазмосфера» (1998 жыл) ғарыштық экспериментін орындады. «Плазмосфера» эксперименті аясында «Базис»ионозондының көмегімен ионосфераны радиозондтау бойынша жер үсті эксперименті жүргізілді. Жоғары жиілікті сипаттамаларды ионосфераның F –аймағының басты максимумының биіктігіне дейін түсіру үшін қондырғы («Базис-IBM» кешені) жаңартылды және автоматтандырылды, бұл шағылыстың қолданыстағы биіктіктерін өлшеу дәлдігін 1,5 км-ге дейін жеткізуге мүмкіндік береді.

2004 жылғы маусымнан бастап Институт Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің «астрофизикалық зерттеулер орталығы» шаруашылық жүргізу құқығындағы республикалық мемлекеттік кәсіпорнының «Ионосфера институты» шаруашылық жүргізу құқығындағы еншілес мемлекеттік кәсіпорны ретінде жұмыс істеді. Негіздеме: ҚР БҒМ «астрофизикалық зерттеулер орталығы» республикалық мемлекеттік кәсіпорнының 2004 жылғы 23 маусымдағы № 7 бұйрығы.; «Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің кейбір республикалық мемлекеттік кәсіпорындарының мәселелері»туралы Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2004 жылғы 5 наурыздағы № 280 қаулысы.

«Ұлттық ғарыштық зерттеулер мен технологиялар орталығы» акционерлік қоғамы (Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің «астрофизикалық зерттеулер орталығы» республикалық мемлекеттік кәсіпорнының құқықтық мирасқоры).

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің «астрофизикалық зерттеулер орталығы» республикалық мемлекеттік кәсіпорнының және оның еншілес кәсіпорындарының қайта ұйымдастырылуына байланысты Қазақстан Республикасы Үкіметінің 22.01.08 ж. № 38 қаулысына және Қазақстан Республикасы Қаржы министрлігі Мемлекеттік мүлік және жекешелендіру комитетінің 13.06.08 ж. бұйрығына сәйкес. № 386 «Ұлттық ғарыштық зерттеулер мен технологиялар орталығы» акционерлік қоғамын құру туралы «Ионосфера институты» ЕМК 2008 жылғы 16 шілдедегі № 27п бұйрыққа сәйкес «Ұлттық ғарыштық зерттеулер мен технологиялар орталығы» акционерлік қоғамының «Ионосфера институты» департаментіне қайта аталды.