Ионосфера институтының дамыған және заманауи зерттеу инфрақұрылымы бар, оның ішінде биік таулы ғарыштық сәулелер станциясы, «Орбита» радиосынақ полигоны, геомагниттік обсерватория және жергілікті GPS желісі (CORS желісі) бар:

«Алма-Ата» геомагниттік обсерваториясы теңіз деңгейінен 1300 м биіктікте, Тянь-Шань етегінде, Алматыдан шамамен 10 км жерде орналасқан. Оның географиялық координаттары [43,10ºN; 76,57ºE], ал обсерваторияның геомагниттік координаттары [34,3ºN; 152,7ºE]. Обсерватория геомагниттік өрісті үздіксіз бақылайды: геомагниттік өріс векторының X, Y, Z компоненттері және F векторлық өрісінің амплитудасы. Өлшеулер INTERMAGNET нұсқаулары мен стандартына сәйкес жүргізіледі. Геомагниттік обсерваторияда келесі жабдықтар қолданылады:

• феррозонды магнитометрі LEMI-008;
• портативті бір компонентті магнитометр LEMI-203;
• Процессордың шамадан тыс жүктелу сенсоры POS-1.

2005 жылдың соңында «Алма-Ата» геомагниттік обсерваториясы INTERMAGNET халықаралық ұйымынан сапа сертификатын алды.

«Алма-Ата» геомагниттік обсерваториясының деректері обсерваторияның веб-сайтында қолжетімді.

Алматы қаласының маңында 2700 м биіктікте орналасқан «Орбита» (теңіз деңгейінен 2700 м биіктікте) биік таулы радиосынақ полигонында келесілер орнатылып, жұмыс істейді:

• Радиотелескоп ТНА-57, диаметрі 12 метр параболалық радиотелескоп;
• 1 ГГц және 2,8 ГГц жиіліктеріндегі күн радиосәулеленуін тіркеуге арналған жабдық, Callisto күн радиосәулелену спектрографы (e-Callisto халықаралық желісінің бөлігі). Callisto күн радиосәулелену спектрографы II, III, IV және V типті күн радиосәулеленулерін тіркеуге және алау белсенділігінің геоэффективтігін болжауға мүмкіндік береді (Orbita радиосынақ полигоны, теңіз деңгейінен 2750 м биіктікте);
• мезопауза аймағында температураны, гидроксилді және молекулалық оттегі шығарындыларын спектрофотометриялық өлшеу үшін қолданылатын SATI (Спектрлік ауа жарқылының температуралық бейнелеу құралы) оптикалық құралы;
• Ионосфераның жалпы электрон құрамының вариацияларын зерттеу үшін қолданылатын стационарлық GNSS қабылдағышы.

Осы құралдардан алынған деректерді, сондай-ақ ұқсас станциялардың тиісті жаһандық желілерінен алынған деректерді пайдалану жер шарының кез келген жерінде болып жатқан қуатты апатты геофизикалық оқиғалардан туындаған атмосфералық ауытқуларды талдауға мүмкіндік береді.

Тянь-Шань биік таулы ғылыми станциясында (ТШҒМС, теңіз деңгейінен 3340 м биіктікте) келесі қондырғылар жұмыс істейді:

• 18NM-64 нейтрондық супермониторы (теңіз деңгейінен 3340 м биіктікте, геомагниттік кесу қаттылығы R = 6,7 ГВ). Ол 1973 жылдан бері үздіксіз жұмыс істеп келеді. Институттың нейтрондық мониторы бар ғарыштық сәуле станциясы (халықаралық белгісі AATB) станциялардың жаһандық желісіндегі негізгі станциялардың бірі болып табылады. Тәжірибелік деректер институттың веб-сайтында нақты уақыт режимінде ұсынылады. Станция NMDB халықаралық ғарыштық сәуле станциялары желісінің бөлігі болып табылады ( www. nmdb.eu ), мұнда ғарыштық сәулелердің қарқындылығы мен атмосфералық қысым деректері минут сайын жіберіледі. Нейтронды монитордың өлшеулері, бағдарламалық жасақтамасы, деректерді өңдеу әдістері және аппараттық құралдары үнемі жаңартылып отырады және халықаралық стандарттарға сәйкес келеді;
• BRS-1 атмосфералық қысым датчигі (теңіз деңгейінен 3340 м биіктікте);

Жер сілкінісіне дайындық процестерін зерттеуге байланысты мәселелерді шешу үшін Верненский және Кеминский апатты жер сілкіністерінің көздерінің жанында көп параметрлі эксперименттік кешен (физика-математика ғылымдарының кандидаты Н.М. Салихов басқарады) жұмыс істейді:

• натрий-йод кристалы NaI(TI), SDN.30, Ø40 мм бар гамма-детектор – 39 м тереңдіктегі ұңғымадағы гамма-кванттық ағын қарқындылығының ауытқуларын өлшеу («Cosmostation», 3340 м);
• NaI(TI), Ø 150 мм натрий-йод кристалы бар BDEG2-39 гамма-детекторы – жерге жақын атмосферадағы гамма-кванттық ағын қарқындылығының ауытқуларын өлшейді («Ғарыш станциясы», 3340 м);
• температура датчиктері (4 дана) ұңғымада 1 м, 24 м және 39 м тереңдікте, сондай-ақ ұңғыманың жанындағы ашық ауада орнатылады;
• 52 м тереңдіктегі ұңғымадағы сейсмикалық-акустикалық сәулеленуді жазуға арналған жоғары сезімталдықты 25 Па/мВ акустикалық микрофон;
• Ультратөмен жиілік (ULF) диапазонындағы электромагниттік өрістердің вариацияларын тіркеуге арналған аппараттық-бағдарламалық кешен (ABA). “Космостация” маңында орнатылған (теңіз деңгейінен ~3450 м биіктікте);
• Сфералық Жер-ионосфера толқынжолындағы VLF жиілік диапазонындағы (атмосфералық) электромагниттік өрістерді тіркеуге арналған автоматтандырылған жүйе. Ол «Космостацияның» жанында (теңіз деңгейінен 3700 м биіктікте) орнатылған.
• апатты жер сілкіністерінің ошақтары үстіндегі HF диапазонындағы ионосфералық сигналдардың Допплер жиілігінің ығысуын тіркеуге арналған APC («Орбита» радиополигоны, теңіз деңгейінен 2750 м биіктікте);
• Па фракцияларынан 100 Па-ға дейінгі диапазондағы инфрадыбыстық толқындарды жазуға арналған «ISGM03» дәлдіктегі микробарографы («Орбита» радиосынақ полигоны, теңіз деңгейінен 2750 м биіктікте);
• Жер бетіне жақын атмосферадағы зарядтардан туындаған электр тогын және зарядтардың қозғалысынан туындаған электромагниттік компонентті тіркеуге арналған электрометр. (Орбита радиосынақ полигоны, теңіз деңгейінен 2750 м биіктікте).

Қазақстандық көп деңгейлі эксперименттік кешен ғарыштық обсерваториялар мен спутниктердегі өлшеулермен бірлесіп, Жерге жақын ғарыштық жағдайларды диагностикалауға және спутниктік операцияларға, авиацияға, байланысқа және навигациялық жүйелерге әсер ететін қауіпті ғарыштық ауа райы оқиғаларын болжауға мүмкіндік береді. Зертханада сондай-ақ геомагниттік және радиациялық жағдайларды күнделікті болжауды қамтамасыз ететін Жерге жақын ғарыштық диагностика секторы орналасқан.

Жергілікті GPS желісі

2009 жылдан бастап GPS желісінің бірінші кезеңі құрылып, жұмыс істеп тұр. Ол 002 «Ғарыштық қызметтегі қолданбалы ғылыми зерттеулер» республикалық бюджеттік бағдарламасы аясында құрылған 5 меншікті және 5 жалға алынған үздіксіз бақылау қабылдау станцияларынан тұрады. GPS қабылдағыштары – Leica GRX1200GGPRO, TurboRogue SNR 8000, TRIMBLE 4000SST, ASHTECH Z18. GPS қабылдағыш желісі Алматы болжау диапазонындағы Сейсмология институтының жердегі сейсмикалық станцияларының желісімен біріктірілген. Бастапқы GPS деректерін өңдеу кешені лицензияланған GAMIT/GLOBK бағдарламалық пакеттерінің заманауи нұсқаларын пайдаланады. GPS бақылауларының нәтижелерін түсіндіру және көрсету, сондай-ақ жер қыртысының кернеу күйінің ығысу өрістері мен элементтерінің есептелген параметрлерін анықтау үшін бағдарламалық жасақтама жиынтығы әзірленді.