В 2018 году усилиями лаборатории геоинформатики и геомагнитных исследований Геофизического центра РАН создали и установили новую магнитную станцию. Она находится на территории Беломорской биостанции им. Н.А. Перцова, который расположен на полярном круге вблизи аврорального овала. По словам директора Геофизического центра РАН академика РАН Алексея Гвишиани, это делает станцию исключительно важным элементом российской сети геомагнитных наблюдений в арктическом регионе.
В научных исследованиях в области геомагнетизма и солнечно-земной физики с каждым годом требуется все больше информации о магнитном поле Земли и его вариациях. Нужны новые наземные пункты наблюдения, особенно в высоких широтах. Беломорская биостанция, расположенная на границе между Мурманской областью и Республикой Карелия, находится на территории, через которую проходит Северный полярный круг. Близость к Северному магнитному полюсу и авроральному овалу – области в ионосфере Земли, где наиболее часто наблюдаются полярные сияния – позволяет получить наиболее интересные данные о геомагнитной активности.
Более того, геомагнитный мониторинг становится важным еще по одной причине. Наиболее активные проявления космической погоды, такие, как возмущения геомагнитного поля и ионосферы, оказывают негативное воздействие на наземные сооружения. Особенно сильно это воздействие проявляется именно в высоких широтах. Магнитные возмущения имеют огромную мощность, достигающую полутора тысяч гигаватт (это почти вдвое превышает мощность всех электростанций США). Из-за них происходит возбуждение токов в металлических конструкциях, трубопроводах и линиях электропередач и приводит к их быстрому износу и выходу из строя. Также происходят сбои в системах радиосвязи и навигационных спутниковых системах, что вызывает проблемы с аэронавигацией.
Помимо непосредственного мониторинга состояния технических систем главным источником данных для оценки рисков являются магнитограммы, получаемые от сетей геомагнитных обсерваторий и станций. Магнитные данные, передаваемые в реальном или близком к реальному времени, позволяют отследить начало магнитного возмущения, проанализировать степень возмущения магнитного поля, что помогает принять необходимые меры по защите технических сооружений, конструкций и систем связи.
Грант позволил закупить и установить на станции не имеющий мировых аналогов отечественный магнитометр экспериментальной конструкции, созданный специалистами Уральского федерального университета им. Б.Н. Ельцина. Он позволяет регистрировать сразу три составляющие вектора земной магнитной индукции: горизонтальную, вертикальную и величину полного вектора. Многие годы такое техническое решение оставалось недоступным. В практике магнитных обсерваторий использовали отдельный скалярный магнитометр (измеряющий величину вектора магнитной индукции земного поля) и векторный магнитометр, позволяющий измерение трех компонент. При этом векторные магнитометры часто имели в своей конструкции датчики, которые были сильно чувствительны к температурным вариациям и к другим помехам, и нужно было время от времени корректировать из показания. Сейчас современные материалы, новые цифровые технологии и новые процессорные системы позволили создать новый класс магнитометров, предназначенных для автоматической регистрации полного вектора магнитного поля и его компонент в высоком временном разрешении (субсекундном).
Фото: пример отображения измерений магнитного поля, регистрируемых на ББС, из базы геомагнитных данных ГЦ РАН через веб-сайт Российско-украинского центра геомагнитных данных. Источник: Российско-украинский центр геомагнитных данных
Регистрируемые на этой станции данные будут востребованы российским и мировым научным сообществом, ведущим фундаментальные исследования в области геомагнетизма и солнечно-земного взаимодействия. Информация с магнитной станции доступна на сайте Российско-украинского центра геомагнитных данных при ГЦ РАН. В будущем новая магнитная станция будет расширена до полноценной обсерватории, которая займет свое место в международной сети геомагнитных наблюдений.
