Всероссийская конференция «Космические лучи и гелиосфера»,

1. Всероссийская конференция «Космические лучи и гелиосфера», посвященная 100-летию со дня рождения основателя космофизических исследований в Якутии профессора Ю.Г. Шафера 6-10 сентября 2009, Якутск, Россия

2. Создатели Нашего Общего Дела - Дела по организации и проведению исследований вариаций космических лучей в нашей стране В юбилей Юрия Георгиевича мы не можем вспоминать только его, в нашем восприятии и нашей памяти они с Галиной Васильевной одно-целое-единое. Здесь они такие молодые, красивые, сосредоточенно-серьезные и очень целеустремленные! Именно так, красиво, достойно и надежно, выглядели наши основатели.

3. NN лет спустя…Год 1989

4. Наша память полна благодарности и поклонения перед ДЕЛАМИ, ЭНЕРГИЕЙ, САМООТДАЧЕЙ И БЕСКОРЫСТИЕМ ЮРИЯ ГЕОРГИЕВИЧА и ГАЛИНЫ ВАСИЛЬЕВНЫ!

5. На основе наблюдаемых на Земле различных типах вариаций КЛ, записанных на наших НМ, мы получаем знания о свойствах гелиосферы (её структуре, размерах и временных изменениях). Исследования вариаций космических лучей, начатые в 1949 г. здесь, в Якутске,с помощью первого прибора – ионизационной камеры С-2, детища Юрия Георгиевича и Галины Васильевны. Так что в этом году 60-летний юбилей этого стабильного, непрерывно служащего нам детектора. Исследования вариаций КЛ имеют многолетнюю историю и прошли через несколько этапов своего развития. После камеры наступила эра нейтронных мониторов, супертелескопов разных типов, стратосферных наблюдений, сейчас происходит ренессанс мезонных детекторов. Все эти периоды в исследованиях вариаций КЛ определяются научной задачей и техническими возможностями (системой сбора, элементной базой, развитием электроники, возможностями датчиков давления) и, что особенно важно в последние годы, состоянием наших кадров и нашего финансирования. Кадры, которые решают всё, в наше время самая большая проблема!

6. Получение пространственно – временного распределениявариаций плотности космического излучения с энергией 1-20 ГэВ на основе непрерывного наземного мониторинга КЛ советской (сейчас российской) сетью нейтронных мониторов (НМ) начато в 1957г. Основными инструментами для получения и обработки данных ранее были телетайпы, счетные машинки, калька с миллиметровкой. Сейчас в нашей страненаземная регистрация нейтронной компонентыКЛ ведется с минутным и часовым временным разрешением и представлением результатов в реальном времени в Интернете в цифровом и графическом виде (ст. Апатиты, Баренцбург, Москва, Иркутск, Якутск, Норильск, Тикси, Новосибирск ) или с помощью передачи данных в ИЗМИРАН по электронной почте (ст. Магадан (2009), Мирный (2009), мыс Шмидта, Баксан (2009)) и с дальнейшим представлением их на : ftp://cr0.izmiran.ru/COSRAY! http://cr0.izmiran.ru//common/links.htm Всего (12 станций, 14 НМ). Регистрация на НМ, начавшаяся с 07.1957г., на ряде станций ведется с этого времени, другие подключились потом. Работают долго и непрерывно (Якутск, Москва, Апатиты, Иркутск, Новосибирск, Магадан), другие - с перерывами (Баксан, Мирный, мыс Шмидта, Норильск, Тикси). Интервал жесткостей геомагнитного обрезания охватывает от 0.0 ГВ (Мирный) до 5,6 ГВ (Баксан). В настоящее время в мире работает порядка 40 станций.

7. С 1989г до настоящего времени сеть станций КЛ в России работает при поддержке Президиума РАН: до 2000г выделялось целевое финансирование, с 2003г наш проект "Исследование модуляционных эффектов галактических и солнечных космических лучей методом наземного и стратосферного мониторинга»входит в программу ак. Матвеева ВА. Кроме того в 1995-1997гг проект финансировался Мин. Науки. Мы сумели выстоять в 90-е годы и впоследствии даже были открыты новые станции и расконсервировано часть старых. «Сеть» жила и живет пока единым организмом, помогая друг другу в решении разных проблем. Примеры «из сетевых записок»: 1995г.: Помощь ИСЗФ- замена эл.столбов на Хулугайшу 1996г.: Куплено 3 ПК: 2- для ограбленного ИЗМИРАН; 1-для ИКИР(пока у нас находится); отдали Вершинину 31.05.97 1996г.: Организация дополнит.приглашений (и оплата расходов) исполнителям проекта на Московскую конференцию, июнь 1996г. 1997г.: Помощь ГАО (ПК) - 5.2 Помощь ИСЗФ – 2.3 Помощь ИКИР (1.2 * 3)=3.6 (высоковольтники) Помощь ПГИ (1.2*3)=3.6 (высоковольтники) и т.д. 2008-2009.Прецизионный датчик атмосферного давления БРС-2м для станции Норильск, Магадан, Барентцбург (поскольку данные закрыты, то передан станции Восток) (3*48000 =150000руб.), сетевое оборудование для ст. мыс Шмидта (50000 руб.), регистраторы на основе PCI-1780 для станций Магадан 4 шт., станция Иркутск -3 шт.,станция Иркутск2000 -2 шт., станция Иркутск3000 -2 шт., всего 11 шт. *7300 =80300 руб. Командировка в Магадан и Иркутск в весной 2009 года А. Щепетова . Командировка в Норильск 2-х сотрудников Иркутска в августе 2009 года..

8. СПИСОК СТАНЦИЙ НАЗЕМНОГО МОНИТОРИНГА КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ Организации: ИЗМИРАН ПГИ КНЦ РАН ИСЗФ СО РАН БНО ИЯИ РАН ИКФИАСОРАН ИНГГ СО РАН ИКИР ДВО РАН

9. Продолжение табл.

11. Продолжены экспедиционные работы по мониторингу нейтронной компоненты на станции Мирный http://cr0.izmiran.rssi.ru/mrny/main.htm и модернизация станции. Проводится подготовительный этап модернизации антарктической станции Восток. Пример сетевого сайта для ст. Мирный Среднесуточные вариации (относительно февраля 1987) по данным ст. Мирный за 2007-2008 годы.

12. Долговременные наземные наблюдения на российской сети станций КЛ в 1957-2007гг

13. Долговременные наземные наблюдения на российской сети станций КЛ в 2007-2009гг

14. Полнота и достоверность полученных знаний о свойствах гелиосферы неразрывны с техническим оснащением станций КЛ и соответственно качеством получаемых на них данных регистрации КЛ, их продолжительностью и непрерывностью, распределенностью на Земле пунктов регистрации. К технической стороне исследований нелишне добавить и необходимое умение расшифровать то, что записали детекторы, провести грамотную первичную обработку. Такая обработка должна проводится на станции, непосредственно там, где данные получены. К сожалению, приходится говорить об этом и сейчас, спустя много лет после начала непрерывного мониторинга КЛ. Анализ работы сети станций космических лучей представлен в публикациях 1. А. В. Белов, Р. Т. Гущина, Е. А. Ерошенко, К. Ф. Юдахин, В. Г. Янке «ОЦЕНКА ДОЛГОВРЕМЕННОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ДЕТЕКТОРОВ МИРОВОЙ СЕТИ НЕЙТРОННЫХ МОНИТОРОВ» Геом. и аэроном., 2007, т.46, N2, с.1. http://cr0.izmiran.ru/LongTimeVarCR/LongTimeStab/main.htm http://cr0.izmiran.rssi.ru/LongTimeVarCR/LongTimeStab/main.htm Наша благодарность коллективам станций, данные которых использованы для анализаApatity, Barenzburg, Norilsk, Irkutsk, Irkutsk2, Irkutsk3, Tixie Вay, Yakutsk, Cape Shmidt, Magadan, Moscow, Novosibirsk, Alma-Ata, Tbilisi, Erevan, Erevan3, Climax, Haleakala, Hermanus, Potchefstrom, Sanae, Tsumeb, McMurdo, Inuvik, Newark, Fort Smith, South Pole, Thule, Peawanuck, Nain, Mawson, Kingston, Santiago, Larc, Rome, Calgary, Jungfraujoch-IGY, Jungfraujoch, Kiel, Lomnicky Stit, Oulu, ESOI, Mexico, Kergelen, Terra Adelia, Beijing, Tibet. Мы благодарны также коллективам, к сожалению, уже не функционирующих станций: Alert, Calgary, Chicago, coll, Deep Rever, Durham, Goes Bay, Hobart, Heis, Kiruna, Leeds, Lindau, Mt. Wellington, Mt. Washington, Ottawa, Resolute, Sulphur mt., Sverdlovsk, Swarthmore, Utrect, Victoria, Dallas, Durbes, Kiev, Munchen, Pic de Mudi, Zugspitse, Alma-Ata, Huancayo, Mina Aguila, Makapuu point, Mt. Norikura, Buenos Aires, Kula, Morioka, Rio de Janeiro, Seoul, Tokyo. 2. В.М. Дворников, В.Е. Сдобнов «Корректировка данных мировой сети станций нейтронных мониторов», Геом. и аэроном.,2008, т.48. N3, с.327.

15. Основные и важнейшие результаты работы по Проекту в 2008 г.: 1. В течение 2008г. проведены регулярные измерения нейтронной компоненты КЛ нейтронными мониторами на станциях: Апатиты, Баренцбург, Москва, Мирный, Магадан, мыс Шмидта, Баксан, Якутск, Тикси, Иркутск (3 уровня), Норильск, Новосибирск. Зарегистрированные вариации КЛ характерны для минимума солнечной активности, на который приходится 2008 г. В течение всего года не наблюдалось крупных (> 3%) форбуш-эффектов и событий, связанных с приходом солнечных КЛ на Землю. 2. Смонтирована и установлена на непрерывную регистрацию 2-я секция матричного мюонного телескопа на пропорциональных счетчиках. В результате на станции КЛ Новосибирск обеспечена непрерывная регистрация на основе комплекса многоканальной регистрации. (ИНГГ). 3. По данным наземных и спутниковых измерений исследована динамика потока КЛ в энергетическом диапазоне от 4 МэВ до 20 ГэВ, за 2004-2005гг, период с рядом экстремальных событий. Показано, что используемый вид модельного жесткостного спектра удовлетворительно описывает вариации КЛ на всем анализируемом интервале энергий, как при солнечных протонных событиях, так и при форбуш-эффектах. Сделан вывод об адекватности используемой модели модуляции и возможности ее использования для решения задач мониторинга и прогноза электромагнитных и радиационных условий в межпланетном пространстве (ИСЗФ). 4. Данные наблюдений КЛ нейтронными мониторами и на космическом аппарате Ulysses, свидетельствуют о том, что нейтральная поверхность ММП смещена к югу на ~7°. Причиной смещения является дефицит магнитного потока в южном полушарии, связанной с тем, что часть потока существует в ненаблюдаемой форме. Разработана модель электростатического приближения гелиосферной модуляции КЛ, согласующаяся с механизмом смещения. (ИКФИА). 5. Разработан новый метод определения спектра солнечных КЛ по данным нейтронных мониторов. Суть метода заключается в том, что определяется эффективный импульс/энергия, при котором поток частиц, рассчитанный по темпу счета нейтронного монитора на изотропной фазе события, не меняется при малых изменениях показателя степенного спектра. Сравнение проведенных расчетов с прямыми измерениями на космических аппаратах и результатами других авторов показывает их удовлетворительное согласие. (ИКФИА).

16. 6. Получены характеристики релятивистских солнечных КЛ по данным нейтронных мониторов и исследована их динамика в событиях 23-го солнечного цикла (1997-2006 гг.), а также более ранних событий. (ПГИ РАН). 7. Зарегистрированный высокий максимум КЛ на сети НМ, соответствующий глубокому минимуму СА, определенному по классическому индексу СА – числу солнечных пятен. Этот факт противоречит аномально большому наклону гелиосферного токового слоя (>30 град. и >14 град.), полученному для поверхности источника солнечного ветра, соответственно на расстояниях 2,5 и 3,5 радиуса Солнца. Разработана модель модуляции КЛ, описывающая поведение КЛ на спаде 23-его цикла СА и в начале минимума 24-ого с учетом указанной аномалии. (ИЗМИРАН) 8.На большом экспериментальном материале (за три последних цикла СА), исследована статистическая связь между солнечными рентгеновскими вспышками и протонными возрастаниями различных типов, наблюдаемыми у Земли и на Земле. Получены модели вероятности протонных возрастаний, основанные на мощности и гелиодолготе рентгеновских вспышек. Показано, что эти модели можно успешно использовать, как для оценки вероятности протонного события во время наблюдения рентгеновской вспышки, так и для более долгопериодных оценок в сочетании с прогнозом солнечных вспышек. (ИЗМИРАН). 9. На базе серийно выпускаемых модулей ввода-вывода (фирмы Fastwel) создана универсальная система сбора данных станций КЛ MARS-08. Использование технологии программируемых логических микросхем позволяет решать различные задачи сбора данных. В зависимости от загружаемых управляющих программ, система может использоваться: 1) как многоканальная (до 96-ти) система сбора данных, например, нейтронного супермонитора, 2) как регистратор кратных нейтронов, генерируемых в нейтронном мониторе, 3) как многоканальная система сбора данных телескопа, совмещенная с системой отбора по двукратным совпадениям. Три режима работы можно реализовать и одновременно, используя различные логические микросхемы FPGA из 4 возможных. (ИЗМИРАН).

17. Отчеты РАН 2004-2007 (2008 пока нетв ИНТЕРНЕТе!) 2004 – раздел:Физика космических лучей и нейтринная астрофизика • 2004 – раздел: Солнце и солнечно-земные связи По наблюдениям на Баксанском подземном сцинтилляционном телескопе обнаружены мюонные всплески большой амплитуды во время мощных солнечных вспышек 2003г.(ИЗМИРАН, ИЯИ РАН)

18. 2005- Физика космических лучей и нейтринная астрофизика 2005-2007 2006-Физика космических лучей и нейтринная астрофизика • Получено распределение пространственно-временных вариаций плотности косми­ческого излучения с энергией 0,1-30 ГэВ на основе непрерывного наземного монито­ринга космических лучей российской сетью нейтронных мониторов и регулярных из­мерений в атмосфере. (ИЗМИРАН, ПГИ КНЦ РАН, ФИАН, ИКФИА ЯНЦ СО РАН, ИКИР ДВО РАН, ИСЗФ СО РАН, ГС СО РАН, БНО ИЯИ РАН, ) • Из наблюдений мюонов космических лучей получен вектор анизотропии, имеющий компоненты поперек и вдоль межпланетного магнитного поля. Первая из них обу­словлена вихревым электрическим полем и имеет 11-летнюю периодичность, а вторая возникает благодаря магнитному дрейфу и меняется с периодом 22 года. (ИКФИА ЯНЦ СО РАН) 2007- Физика космических лучей и нейтринная астрофизика Представлены в Интернет среднемесячные значения потоков первичных галактических космических лучей с энергией Е>0,1 ГэВ/нуклон и 0,1<Е<1,5 ГэВ/нуклон, полученные за период 1957–2007 гг. (http://sites.lebedev.ru/DNS_FIAN/show.php?page_id=1149). (ФИАН) 2008-отчет не выставлен на сайте http://www.ras.ru/scientificactivity/scienceresults/annualreport.aspx

19. C 2003г.по 2008г. мы входили в программу Президиума РАН «Нейтринная физика», рук. Ак. В.А. Матвеев ( http://www.neutrino.inr.ru/ http://www.neutrino.inr.ru/ 2. Подпрограмма "Физика космических лучей« 2.1.Проект "Космические лучи в гелиосферных процессах по стратосферным наблюдениям", дфмн Ю.И. Стожков, ФИАН им. П.Н.Лебедева. 2.2.Проект "Космические лучи в гелиосферных процессах по наземным наблюдениям» ИЗМИРАН, ИКФИА СО РАН, ПГИ КНЦ РАН, ИКИР ДВО РАН, БНО ИЯИ РАН, АСФ ГС СО РАН, ИСЗФ СОРАН, ак. Г.Ф.Крымский, чл-корр. Е.Г. Бережко. Сначала финансирование шло через ИЗМИРАН с последующим заключением договоров, сейчас через региональные Отделения РАН. В этом году мы вошли (и надо всё сделать, чтобы не вышли) в Программу Президиума РАН«Физика нейтрино и нейтринная астрофизика«, (рук. ак. В.А. Матвеев )

20. Пока мы вместе, мы будем! • Спасибо за внимание! • Продолжение следует: О наших реалиях и перспективах— Янке В.Г.