Краткая характеристика УНУ Стенд СУРА

Уни­каль­ная на­уч­ная уста­нов­ка «Мно­го­функ­ци­о­наль­ный ком­плекс для ис­сле­до­ва­ния око­ло­зем­но­го и кос­ми­че­ско­го про­стран­ства (Стенд СУ­РА, рег. № 06-30)» бы­ла со­з­да­на в 1981 го­ду и пред­на­зна­че­на для про­ве­де­ния при­клад­ных и фун­да­мен­таль­ных ис­сле­до­ва­ний верх­ней ат­мо­сфе­ры Зем­ли при на­ли­чии воз­му­ще­ний есте­ствен­но­го и тех­но­ген­но­го про­ис­хож­де­ния и мо­де­ли­ро­ва­ния усло­вий рас­про­стра­не­ния ра­дио­волн КВ и УКВ диа­па­зо­нов и ио­но­сфер­ных ра­дио­трасс раз­лич­ной про­тя­жен­но­сти в ин­те­ре­сах функ­ци­о­ни­ро­ва­ния ра­дио­си­стем спе­ци­аль­но­го на­зна­че­ния, ра­дио­ло­ка­ции объек­тов ближ­не­го кос­мо­са, ра­дио­ве­ща­ния и те­ле­ви­де­ния. Ос­нов­ным на­зна­че­ни­ем яв­ля­ет­ся ис­сле­до­ва­ние не­ли­ней­ных про­цес­сов, воз­ни­ка­ю­щих в ио­но­сфер­ной плаз­ме под действи­ем мощ­но­го ко­рот­ко­вол­но­во­го ра­дио­из­лу­че­ния.

Ос­нов­ная часть обо­ру­до­ва­ния и ап­па­ра­ту­ры Уни­каль­ной на­уч­ной уста­нов­ки (УНУ) Стенд СУ­РА рас­по­ло­же­ны на тер­ри­то­рии экс­пе­ри­мен­таль­но-опыт­ной ба­зы НН­ГУ «Ва­силь­сурск» в 140 км от г. Ниж­ний Нов­го­род. Экс­пе­ри­мен­таль­но-опыт­ная ба­за «Ва­силь­сурск» пред­став­ля­ет со­бой пол­но­стью ав­то­ном­ный ис­сле­до­ва­тельский цен­тр, осна­щен­ный до­ста­точ­но со­вре­мен­ным обо­ру­до­ва­ни­ем. К элек­тро­под­стан­ции по­ли­го­на под­хо­дит 30-ти ки­ло­мет­ро­вая вы­де­лен­ная вы­со­ко­вольт­ная ЛЭП-35. Име­ет­ся своя во­до­кач­ка, ко­тель­ная, вс­по­мо­га­тель­ные хо­зяйствен­ные служ­бы. Преду­смот­ре­на воз­мож­ность при­е­ма и про­жи­ва­ния групп спе­ци­а­ли­стов в пе­ри­о­ды про­ве­де­ния ими экс­пе­ри­мен­таль­ных ис­сле­до­ва­ний с ис­поль­зо­ва­ни­ем стен­да СУ­РА.

Ос­но­ву соб­ствен­но стен­да СУ­РА со­став­ля­ют три ко­рот­ко­вол­но­вых ра­дио­ве­ща­тель­ных ра­дио­пе­ре­дат­чи­ка ПКВ-250 мощ­но­стью 250 кВт каж­дый (диа­па­зон ча­стот пе­ре­дат­чи­ков 4–25 МГц) и 144-эле­мент­ная фа­зи­ро­ван­ная ан­тен­ная ре­шет­ка (ФАР) раз­ме­ром ~300×300 кв.м. с по­ло­сой ра­бо­чих ча­стот 4.3–9.5 МГц, смон­ти­ро­ван­ная на же­ле­зо­бе­тон­ных опо­рах вы­со­той 22 м и со­сто­я­щая из трех не­за­ви­си­мых сек­ций раз­ме­ром ~100×300 кв.м. Ко­эф­фи­ци­ент уси­ле­ния ан­тен­ной си­сте­мы на сред­ней ча­сто­те ра­бо­че­го диа­па­зо­на со­став­ля­ет ~26 дБ. Эф­фек­тив­ная мощ­ность из­лу­че­ния 80–280 МВт. Энер­ге­ти­ку на­грев­но­го ком­плек­са обес­пе­чи­ва­ют спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ная транс­фор­ма­тор­ная элек­тро­под­стан­ция мощ­но­стью 8 МВт и внут­рен­нее рас­пре­де­ли­тель­ное устройство для пи­та­ния мощ­ных ра­дио­пе­ре­дат­чи­ков и ди­а­гно­сти­че­ской ап­па­ра­ту­ры. Ска­ни­ро­ва­ние лу­чом – ±40°, ме­ха­ни­че­ское, в плос­ко­сти С-Ю; вре­мя пе­ре­клю­че­ния – 20 мин; по­ля­ри­за­ция Х, О; мо­ду­ля­ция – CW/AM/ им­пульс­ная.

УНУ СУ­РА ра­бо­та­ет сов­мест­но с ди­а­гно­сти­че­ски­ми устройства­ми, раз­ме­щен­ны­ми в не­по­сред­ствен­ной бли­зо­сти от пе­ре­дат­чи­ков (ав­то­ма­ти­зи­ро­ван­ный циф­ро­вой ио­но­зонд БА­ЗИС и со­вре­мен­ный ио­но­зонд CADI, уста­нов­ка ча­стич­ных от­ра­же­ний, уста­нов­ка для ис­сле­до­ва­ния ио­но­сфе­ры с по­мо­щью ис­кус­ствен­ных пе­ри­о­ди­че­ских не­од­но­род­но­стей, при­ем­ный пункт для на­блю­де­ний ис­кус­ствен­но­го ра­дио­из­лу­че­ния ио­но­сфе­ры, ме­зо­сфер­ный КВ ра­дар, вс­по­мо­га­тель­ные ан­тен­ны и фи­дер­ные ли­нии). В вы­нос­ном ди­а­гно­сти­че­ском пунк­те «Но­вая жизнь» име­ет­ся КНЧ-УНЧ-СНЧ при­ем­ный ком­плекс для из­ме­ре­ний элек­тро­маг­нит­ных сиг­на­лов в диа­па­зо­не 0.01Гц – 100кГц. В ис­сле­до­ва­ни­ях мо­ди­фи­ка­ции ио­но­сфе­ры ши­ро­ко ис­поль­зу­ет­ся Рос­сий­ская сеть ЛЧМ-зон­ди­ро­ва­ния ио­но­сфе­ры. Кро­ме то­го, при про­ве­де­нии из­ме­ре­ний элек­тро­маг­нит­ных сиг­на­лов в диа­па­зо­не 0.01Гц — 100кГц воз­мож­но ис­поль­зо­ва­ние пе­ре­движ­но­го (выезд­но­го) при­ем­но­го ком­плек­са, поз­во­ля­ю­ще­го про­во­дить про­стран­ствен­но раз­не­сен­ные син­хрон­ные из­ме­ре­ния с ба­за­ми раз­лич­ной про­тя­жен­но­сти и ори­ен­та­ции.

Важ­ным пре­иму­ще­ством УНУ СУ­РА по срав­не­нию с за­ру­беж­ны­ми ана­ло­га­ми — EISCAT (Тром­се, Нор­ве­гия), HAARP (Аляс­ка, США), Аре­си­бо (Пу­эр­то-Ри­ко, США) — яв­ля­ет­ся спо­соб­ность 144-эле­мент­ной ФАР стен­да ра­бо­тать не только в ка­че­стве пе­ре­да­ю­щей, но так­же и в ка­че­стве при­ем­ной ан­тен­ны. Это поз­во­ля­ло ис­поль­зо­вать уста­нов­ку для ис­сле­до­ва­ний око­ло­зем­ной плаз­мы и объек­тов ближ­не­го кос­мо­са ме­то­да­ми ра­дио­зон­ди­ро­ва­ния, а так­же для про­ве­де­ния уни­каль­ных ра­дио­астро­но­ми­че­ских из­ме­ре­ний в длин­но­вол­но­вой ча­сти де­ка­мет­ро­во­го диа­па­зо­на волн — наи­бо­лее низ­ко­ча­стот­ной ча­сти диа­па­зо­на элек­тро­маг­нит­ных волн, на­блю­де­ния в ко­то­ром воз­мож­ны с по­верх­но­сти Зем­ли.

Боль­шая эф­фек­тив­ная мощ­ность из­лу­че­ния в со­че­та­нии с бо­лее чем дву­крат­ным пе­ре­крыти­ем ра­бо­че­го диа­па­зо­на по ча­сто­те, воз­мож­но­стью син­хрон­ной или не­за­ви­си­мой ра­бо­ты трех ра­дио­пе­ре­да­ю­щих мо­ду­лей и гиб­кой си­сте­мой управ­ле­ния ре­жи­ма­ми из­лу­че­ния, воз­мож­ность на­кло­на диа­грам­мы на­прав­лен­но­сти пе­ре­да­ю­щей ан­тен­ны в плос­ко­сти гео­маг­нит­но­го ме­ри­ди­а­на в пре­де­лах 40 гра­ду­сов от вер­ти­ка­ли, а так­же раз­ви­тая сеть ди­а­гно­сти­че­ских устройств в ши­ро­ком диа­па­зо­не ча­стот от УНЧ до СВЧ обес­пе­чи­ва­ют вы­со­кий на­уч­ный по­тен­ци­ал УНУ.

УНУ Стенд СУ­РА — един­ствен­ная в Рос­сии уста­нов­ка по изу­че­нию ис­кус­ствен­ных ио­но­сфер­ных воз­му­ще­ний в по­ле мощ­ных ра­дио­волн, осна­щен­ная са­мы­ми раз­но­об­раз­ны­ми ди­а­гно­сти­че­ски­ми сред­ства­ми. Она ис­поль­зу­ет­ся так­же в ка­че­стве уста­нов­ки для ди­а­гно­сти­ки ио­но­сфе­ры и верх­ней ат­мо­сфе­ры ме­то­да­ми ЛЧМ-зон­ди­ро­ва­ния, управ­ле­ния ио­но­сфер­ным ка­на­лом рас­про­стра­не­ния ра­дио­волн, для из­ме­ре­ния па­ра­мет­ров и ди­на­ми­че­ских ха­рак­те­ри­стик ио­но­сфе­ры и верх­ней ат­мо­сфе­ры с по­мо­щью рас­се­я­ния ра­дио­волн на ис­кус­ствен­ных пе­ри­о­ди­че­ских не­од­но­род­но­стях; в ка­че­стве мо­но­ста­ти­че­ско­го КВ ра­да­ра для ис­сле­до­ва­ния ме­зо­сфе­ры и маг­ни­то­сфе­ры Зем­ли; из­лу­ча­ю­ще­го мо­ду­ля би­ста­ти­че­ско­го ра­да­ра для ис­сле­до­ва­ний око­ло­зем­ной плаз­мы и сол­неч­но­го вет­ра ме­то­дом ра­дио­про­све­чи­ва­ния; ра­дио­те­ле­ско­па для аст­ро­но­ми­че­ских ис­сле­до­ва­ний в длин­но­вол­но­вой ча­сти де­ка­мет­ро­во­го диа­па­зо­на. На ба­зе стен­да был со­з­дан уни­каль­ный ком­плекс ра­дио­а­ку­сти­че­ско­го зон­ди­ро­ва­ния ат­мо­сфе­ры, поз­во­ляв­ший ис­сле­до­вать тем­пе­ра­тур­ные про­фи­ли и ди­на­ми­че­ские про­цес­сы в ат­мо­сфе­ре на вы­со­тах от 0,5 до 15 км на уров­не, со­по­ста­ви­мом с уров­нем ис­сле­до­ва­ний на из­вест­ном MU-ра­да­ре в Япо­нии.

За вре­мя ее су­ще­ство­ва­ния на УНУ Стенд СУ­РА бы­ли вы­пол­не­ны сот­ни ис­сле­до­ва­тельских ра­бот, в ко­то­рых уста­нов­ка ис­пользо­ва­лась в ка­че­стве: