Профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, один из основателей радиофизики Солнца в СССР, создатель лаборатории космического радиоизлучения Молчанов Андрей Павлович (1918-1996)

 

Из всех разнообразных направлений космической радиофизики наиболее успешно в НИИФ ЛГУ, а затем и в НИИРФ СПбГУ развивались исследования радиоизлучения Солнца. Под руководством А.П. Молчанова еще в 1945-1946 гг. началась подготовка аппаратуры для наблюдений Солнца, а первые измерения потока радиоизлучения Солнца выполнялись уже в 1949 г. Это были первые в СССР (наряду с аналогичными измерениями в Горьковском физико-техническом институте) наблюдения Солнца в радиодиапазоне. В то время наиболее эффективным методом исследования были наблюдения солнечных затмений. А.П. Молчанова можно считать самым большим энтузиастом проведения таких наблюдений. Вряд ли кто-либо из советских и зарубежных ученых провел такое же количество наблюдений солнечных затмений в радиодиапазоне. Нужно вспомнить какой энергии и изобретательности требовала организация и успешное осуществление с неизменным его личным участием в более чем 20 экспедициях по наблюдению затмений Солнца в различных уголках мира. Результатом этих работ явилось, например, построение спектра радиоизлучения отдельной активной области в микроволновом диапазоне длин волн. Особенностью найденного спектра было наличие сильно выраженного максимума потока радиоизлучения на длине волны около 5 см. Это открытие кардинально изменило представления о природе излучения активных областей на Солнце, указав на существенную роль магнитного поля при генерации радиоволн.

А.П.Молчанов являлся и пионером в использовании методов сканирования диаграммы направленности антенн радиотелескопов для определения эффективного центра радиоизлучения Солнца. На основе этих работ в СССР была создана специальная служба Солнца, оснащенная уникальными радиотелескопами, создатели которых получили в 1999 г. государственную премию России. А.П.Молчанов руководил секцией ‘Прикладная радиоастрономия’ все время ее существования и являлся ведущим ученым по этому направлению в АН СССР.

После достаточно длительного перерыва исследования радиоизлучения Солнца в НИИФ ЛГУ возобновились в 1966 году. С этого времени стали проводиться исследования радиоизлучения Солнца с использованием наблюдений на крупнейших радиотелескопах СССР, России и некоторых других стран (Япония, Китай). Сотрудники лаборатории космического радиоизлучения активно участвовали в этих наблюдениях. Так, например, Л.В.Яснов впервые провел исследования по динамике радиоизлучения активных и спокойных областей на Солнце по наблюдениям на крупнейших полноповоротных радиотелескопах СССР – РТ-22 ФИАН, РТ-22 КРАО, ТНА-1500 ОКБ МЭИ.

 

 

 

Радиотелескоп ТНА-1500 ОКБ МЭИ (Московская область)

 

В настоящее время Л.В.Ясновым совместно с САО РАН активно проводятся исследования необычного явления на Солнце – длительно существующих микровсплесков в микроволновом диапазоне длин волн с использованием крупнейшего в мире радиотелескопа РАТАН-600.

 

 

Радиотелескоп РАТАН-600 (с.Зеленчукская)

 

В 1991-1992 гг. И.Е. Погодин провел длительный цикл наблюдений на крупнейшем в мире крестообразном радиотелескопе в обсерватории Нобеяма (Япония), в результате которого прояснились характеристики и природа самых слабых всплесковых явлений на Солнце.

 

Радиотелескоп в Нобеяма (Япония)

 

 

Л.В.Яснов с китайскими учеными на наблюдательной базе Пекинской астрономической обсерватории (2000 г.)

 

Л.В.Яснов совместно с китайскими и московскими коллегами обнаружил и исследовал природу всплесков на Солнце с тонкой временной и частотной структурой в микроволновам диапазоне длин волн по наблюдениям на уникальном аппаратурном комплексе Пекинской астрономической обсерватории. 

Как А.П.Молчанов, так и другие сотрудники лаборатории (И.Е.Погодин, Л.В.Яснов, А.С.Гребинский, А.Г.Ступишин, Л.П.Ипатова, А.П.Седов, О.М.Ступишина) большое внимание уделяли исследованиям в области радиационной безопасности в ближнем космосе. Ими была разработаны методы прогнозирования вспышечной активности и диагностики протонной опасности при всплесковых явлениях на Солнце на основе доступных наблюдательных данных.

Отметим еще некоторые результаты, полученные в лаборатории в  прошедшие годы.

Развитием наблюдений солнечных затмений явилось весьма плодотворная идея исследования пространственной структуры источников радиоизлучения при их экранировании солнечным лимбом. Это позволило извлечь новую информацию о пространственной структуре локальных источников из рутинных наблюдений на малых антеннах, наиболее убедительно доказать высотно-частотную стратификацию источников всплесков микроволнового излучения (А.П.Молчанов, И.Е.Погодин, А.Г.Ступишин, О.М.Ступишина).

Из практической радиоастрономии вырос интерес к широкому применению корреляционного аппарата. В итоге, многие характерные особенности источников как медленно изменяющейся, так и всплесковой компоненты и их эволюции в цикле удалось обнаружить с помощью кросскорреляционного анализа временных рядов и ансамблей различных параметров гелиоактивности. К продуктивным исследованиям циклической эволюции следует отнести обнаружение в начале 70-х годов и детальное исследование квазипериодических составляющих солнечной активности с периодами от нескольких дней до нескольких лет (Л.В.Яснов, С.А.Андрианов), сопоставление статистических распределений магнитных полей солнечных пятен и уровней всплесковой активности Солнца на различных частотах, исследование природы двухвершинного одиннадцатилетнего цикла по многим индексам солнечной активности (А.П.Молчанов, И.Е.Погодин, А.Г.Ступишин, О.М.Ступишина, В.М.Московкина).

Большое место в научных интересах сотрудников лаборатории занимали исследования солнечно-земных связей. Одним из направлений развития этой тематики явились исследования связей солнечной активности с динамикой как живой (состояние кардиологических больных, показатели дорожно-транспортных происшествий и неэкономических преступлений), так и неживой (крупные землетрясения на планете) природы. Так, например, выяснилось, что максимумы солнечной активности с характерным квазипереодом около 4 лет опережают на полгода максимумы суммарной мощности сейсмичности Земли (Л.В.Яснов). Большой цикл исследований в этом направлении проводится в настоящее время О.М.Ступишиной. Ей совместно с медиками и метеорологами удалось установить непосредственную связь солнечной и геомагнитной активности с состоянием кордиологических больных.  В целях развития исследований по солнечно-земной физике совместно с Институтом прикладной геофизики (Москва) был организован в 1975-1985 гг. целый ряд экспедиций на научно исследовательских судах, а в 1983-1985 гг.  проведены исследования радиоизлучения Солнца и тропической атмосферы в республике Гвинея.

 

 

С.н.с. (ныне профессор) И.Е.Погодин с гвинейскими сотрудниками

 

Существенное внимание уделяется исследованию влияния гелиогеофизических факторов на приход солнечной радиации в нижнюю атмосферу. Обнаружены и исследованы эффекты гелиогеофизических факторов (галактических космических лучей, вспышечной активности Солнца, авроральных явлений) в вариациях прихода солнечной радиации в нижнюю атмосферу высоких и умеренных широт в 11-летнем цикле солнечной активности (С.В.Веретененко).

В настоящее время в лаборатории космического радиоизлучения большое внимание уделяется теоретическим вопросам генерации электромагнитных волн в плазме. Рассматриваются вопросы генерации высокочастотных плазменных волн и их трансформации в поперечные электромагнитные волны в условия короны Солнца, взаимодействия плазменных волн с генерирующими их энергичными электронами, динамики энергичных электронов в магнитных петлях на Солнце (Л.В.Яснов), мазерные механизмы генерации радиоволн, резонансное переходное излучение (Л.В.Яснов, А.Г.Ступишин, Е.В. Модин) моделирование солнечной атмосферы активных областей на Солнце (А.Г.Ступишин). Ряд исследований проводится или проводилось в рамках федеральных программ “Интеграция” и “Астрономия”. Длительный период вплоть до настоящего времени (2009 г.) работы лаборатории поддерживались и поддерживаются грантами Российского фонда фундаментальных исследований (рук. Яснов Л.В.).

Сотрудники лаборатории активно участвуют во многих международных и российских конференциях. В 1998 году в НИИРФ была организована международная конференция по солнечной радиофизике, а в 2002 году – международная конференция по активным процессам на Солнце. Работы сотрудников лаборатории регулярно публикуются в таких ведущих научных журналах как Astrophysical Journal, Astronomy and Astrophysics, Solar Physics, Journal Geoph. Res., Jour. Atm. Sol.-Terr. Phys., Астрономический журнал, Геомагнетизм и аэрономия, Радиофизика, Космические исследования. Общее число публикаций сотрудников лаборатории около 500, среди них 11 авторских свидетельств. С 1966 года защищено 9 кандидатских и две докторские диссертации.

Учебный процесс проводится в рамках специализации “Распространение радиоволн”. Практические занятия проводятся на радиотелескопе с уникальной антенной системой, сконструированный на экспериментальном заводе НИИФ.

По космической радиофизике было подготовлено более 50 выпускников. Только в пределах Санкт-Петербурга расположены три академических института, занимающихся проблемами космической радиофизики (САО, ГАО, ИПА РАН), так что проблем с распределением выпускников нет.

 

Наиболее интересные публикации сотрудников лаборатории за последние годы (с.2001 по 2019 гг.)

 

V.Bogod, C.Mercier, L.Yasnov. About the nature of long-term microflare energy release in solar active region. Journal of Geophysical Research, 2001, vol. 106, N A11, pages 25.353

Богод В.М., Яснов Л.В. Обнаружение в солнечных активных областях длительно существующих микровсплесков с потоками до тысячных долей солнечной единицы. Астрономический журнал. 2001, т. 78, №8 , с.743-752

Yasnov L.V., Fu Q., Yan Y. On the origin of narrowband and non-drifting microwave bursts. Astrophysics Reports. 2001, №37, p.93-98.

Chernov G.P., Yasnov L.V., Yi-Hua Yan, Qi-Jun Fu. On the Zebra Structure in the Frequence Range near 3 GHz. Chin. J. Astron. Astrophys. 2001, v.1, №6, 525

V.M.Bogod and L.V.Yasnov. Detection of durable non-thermal processes in quiescent solar active regions. Astronomical and Astrophysical Transactions, 2001, v.20, p.459-465

Яснов Л.В., Модин Е.В. Резонансное переходное излучение в солнечных всплесках. Радиофизика. 2007, Том L, № 5, 371-386

L.V. Yasnov, V.M. Bogod, A.G. Stupishin. Long-lived Microbursts in Decimetric Wavelength Range and its Connection with Noise Storms. Solar Physics, 2008, 249, 37-51

L. V. Yasnov, M. Karlický and E. V. Modin. Resonant Transition Radiation and Solar Radio Bursts. 2008, Solar Physics, 247, 351-378

Yasnov, L. V., Bogod, V. M., Stupishin, A. G. Possible link between solar decimeter-wave microbursts and noise storms. 2007, Astroph. Bull., 62, 369-377

В.М. Богод, Л. В. Яснов. О вертикальной структуре магнитного поля в активных областях Солнца на корональных высотах. Космические исследования, 2008, том 46, №4, с.1-5

Yasnov L.V., Modin E.V., Karlický M. Resonant Transition Radiation of Solar Decimeter Busts. Solar Physics.  2008, 247, 351-378

L.V. Yasnov, V.M. Bogod, A.G. Stupishin. Long-lived Microbursts in Decimetric Wavelength Range and its Connection with Noise Storms. 2008, Solar Physics, 249, 37-51

V.M. Bogod, L.V. Yasnov. Polarization of Microwave Radio Emission of Flare-Producing Solar Active Regions. Solar Phys. 2009, 255, 253-271

L.V. Yasnov, M. Karlicky. An Estimation of Spatial Variations of Magnetic Field and Superthermal Electron Distribution in cm-Radio Burst Source. 2009, Solar Phys. 260, 47-59

L.V. Yasnov, M. Karlický. The growth rate of upper-hybrid waves and dynamics of microwave zebra structures. Solar Physics. 2004, 219, 289-300

В. М. Богод, Л. В. Яснов. О природе излучения микровсплесков в дециметровом диапазоне длин волн. Астрономический журнал, 2005, том 82, №2, с. 1–12

L.V. Yasnov, V.M. Bogod, Q. Fu, Y. Yan. A study of non-thermal radio emission features using fine spectral BAO and high-sensitivity RATAN observations of a solar active region. Solar Physics. 2003, 215, p 343-356

L.V. Yasnov, M. Karlický. On group velocity delays in microwave millisecond oscillating events and radio spikes. Astronomy and Astrophysics. 2003, 408, 737-742

Веретененко С.В., Пудовкин М.И. Вариации прихода суммарной радиации как возможный энергетический источник долгопериодных эффектов солнечной активности в атмосферной циркуляции. Геомагнетизм и аэрономия, 2000, т.40, N1, с.77-83.

Veretenenko S.V., Pudovkin M.I. Latitudinal dependence of helio/geophysical effects on the solar radiation input  to the lower atmosphere.  J.Atm.Sol.-Terr.Phys., 2000, v.62, N7, 567-571.

V.M. Bogod, L.V. Yasnov. Polarization of Microwave Radio Emission of Flare-Producing Solar Active Regions. Solar Phys. 2009, 255, 253-271.

L.V. Yasnov, M. Karlicky. An Estimation of Spatial Variations of Magnetic Field and Superthermal Electron Distribution in cm-Radio Burst Source. 2009, Solar Phys. DOI 10.1007/s11207-009-9453-3.

В.М. Богод, Л.В. Яснов. О сопоставлении радиоастрономических измерений высотной структуры магнитного поля с данными модельных приближений. Астрофизический бюллетень, 2009, том 64,№4, с. 333–346.

Yasnov L.V., Karlicky M. Relation between the Spatial Distribution and Spectral Index of Superthermal Electron Distribution in Solar cm-Radio Sources. 2010, Solar Physics, 264, p.93-101.

L. V. Yasnov, T. I. Kal’ tman, and V. M. Bogod. Pecularities of Polarized Radio Emission of Solar Active Regions. Astronomy Reports, 2011, Vol. 55, No. 1, pp. 82–90.

V. M. Bogod, A. G. Stupishin and L. V. Yasnov. Magnetic Fields of Active Regions at Coronal Heights: 2012, Solar Physics, Volume 276, Issue 1, pp. 61-73.

V. M. Bogod, T. I. Kaltman, and L. V. Yasnov . On Properties ofMicrowave Sources Located above the Neutral Line of Radial Magnetic Field. 2012, Astrophysical Bulletin, vol. 67, No. 4 pp. 425-437.

T. I. Kal’tman, V. M. Bogod, A.G.Stupishin, and L. V. Yasnov. The Altitude Structure of the Coronal Magnetic Field of AR 10933. ISSN 1063-7729, Astronomy Reports, 2012, Vol. 56, No. 10, pp. 789–798.

Leonid V. Yasnov. On the Nature of Neutral-Line-Associated Radio Sources. Solar Physics: Volume 289, Issue 4 (2014), Page 1215-1225.

Bogod, V. M., Yasnov, L. V. On altitude structure of centimeter-wave radio emission of solar active regions. 2013, Astrophysical Bulletin, V. 68, I 3, P. 347-351

T. I. Kaltman, V. M. Bogod, A. G. Stupishin, and L. V. Yasnov, Physical Conditions in the Low Corona and Chromosphere of Solar Active Regions according to Spectral Radar Measurements. 2013, Geomagnetism and Aeronomy. V.53, №8, p. 1030-1034.

L. V. Yasnov, M. Karlický Regions of Generation and Optical Thicknesses of dm-Zebra Lines. Solar Physics, 2015, Volume 290, Issue 7, pp.2001-2012

M. Karlický, L. V. Yasnov, Determination of plasma parameters in solar zebra radio sources. Astronomy & Astrophysics, 2015, 581, A115.

V. M. Bogod, L. V. Yasnov. Determination of the Structure of the Coronal Magnetic Field Using Microwave Polarization Measurements. Solar Physics, 2016, 291(11), 3317-3328

L.V. Yasnov, M. Karlicky, A.G. Stupishin. Physical conditions in the source region of zebra structure . Solar Physics, 2016, 291(7), 2037-2047

Yasnov L.V., Gofman A.A., Stupishin A.G. On the Spectrum and Generation Regions of the Solar Microbursts in the Decimeter Wave Band. Solar Physics, 2016, 291(6), 1819-1828

Yasnov, L. V.; Bogod, V. M.; Gofman, A. A.; Stupishina, O. M. Spectrum and physical conditions in microflare generation regions at decimeter-wave frequencies. 2017, Astrophysical Bulletin, Volume 72, Issue 1, pp.58-66

V. M. Bogod, T. I. Kal’tman, N. G. Peterova, and L. V. Yasnov. Study of the Magnetospheres of Active Regions on the Sun by Radio Astronomy Techniques. Cosmic Research, 2017, Vol. 55, No. 1, pp. 1–11.

J. Benácek, M. Karlický and L. Yasnov. Temperature dependence of the growth rates of the upper-hybrid waves and solar radio zebra patterns. Astronomy & Astrophysics. 2017. 598, A106

Yasnov, Leonid V.; Benácek, Jan; Karlický, Marian. Brightness temperature of radio zebras and wave energy densities in their sources. Solar Physics, 2017, 292, вып 11:163.

Abramov-Maximov V.E., Borovik V.N., Opeikina L.V., Tlatov A.G., Yasnov L.V. Features of Microwave Radiation and Magnetographic Characteristics of Solar Active Region NOAA 12242 Before the X1.8 Flare on December 20, 2014. Geomagnetism and Aeronomy, 57, No. 8, 978-987, 2017

Stupishin, A. G.; Kaltman, T. I.; Bogod, V. M.; Yasnov L.V. Modeling of Solar Atmosphere Parameters Above Sunspots Using RATAN-600 Microwave Observations. Solar Physics Volume: 293 Issue: 1 Published: 2018 article id. #13, 15 pp.

Karlický, M., Yasnov, L. 2018, Double-plasma-resonance surfaces in flare loops and radio zebra emission. Astron. Astrophys. 618, A60

Karlický, M., Yasnov, L. V.: 2018, Determination of Plasma Parameters in Radio Sources of Solar Zebra-patterns Based on Relations between the Zebra-stripe Frequencies and Gyro-harmonic Numbers. Astrophysical Journal. 867:28 (6pp), 2018 November 1.

 

 

Сотрудники в 2019 г.

 

Яснов Л.В. зав. лабораторией, д.ф.-м.н

Ступишин А.Г. с.н.с, к.ф.-м.н

Ступишина О.М. инженер
 

Контакты

Размещение: НИИРФ, блок L, к. 523.

Студентов просим приходить по вторникам, либо звонить по т. 9052127015 или писать по адресу leonid.yasnov@mail.ru Яснову Леониду Васильевичу.