Иркутский радар некогерентного рассеяния

Уникальная научная установка Иркутский радар некогерентного рассеяния (Irkutsk Incoherent Scatter Radar — IISR) (УНУ ИРНР, рег. номер 01-28) расположена в Восточной Сибири (52.88° N, 103.26° E) в 120 км к северо-востоку от г. Иркутск и используется главным образом для исследования ионосферы. УНУ ИРНР создана на базе радиолокационной системы «Днепр» и является моностатическим импульсным радаром с частотным сканированием. Предназначенный для изучения физических процессов в верхней атмосфере земли, радар сохранил основные возможности радиолокационных (РЛ) измерений космических объектов (КО).

Основные характеристики УНУ ИРНР:

  • Рабочие частоты 154 — 162 МГц
  • Импульсная мощность 2.5 — 3.2 МВт
  • Длительность импульса 140 — 820 мкс
  • Частота повторения импульсов 24.4 Гц
  • Антенная система секториальный рупор
  • Коэффициент усиления антенны 38 дБ
  • Угловые размеры луча 0.5 град. (север-юг)
  • 10 град. (восток-запад)
  • Сектор сканирования 60 град. (север-юг)
  • Поляризация линейная
  • Шумовая температура системы 400-500 K

УНУ входит в мировую сеть радаров некогерентного рассеяния (НР), состоящую из 9 установок, каждая из которых является уникальным научным инструментом. Уникальность радаров НР определяется и их географическим положением, так как особо важны данные координированных наблюдений о глобальных распределениях параметров ионосферы. Иркутский радар НР заполняет существенный пробел в долготной цепочке радаров США, Европы и Японии. Он является единственным в России и включен в «Перечень уникальных экспериментальных установок национальной значимости, требующих дополнительной государственной поддержки» РФ (регистр. N 01-28).

Исследования и основные результаты.

Исследования ионосферы на данном радаре начались в 80-х годах. С 1993 по 2014г. велись регулярные наблюдения по международной программе Мировых Дней сети радаров НР (20-40 суток в год) в диапазоне высот 200-1200 км. На основе данных наблюдений методом НР исследуются особенности вариаций электронной и ионной температур, скорости, концентрации ионосферной плазмы в различных гелио-геофизических условиях. Развиваются методы диагностики околоземного пространства.

В результате проведенных исследований впервые для Восточно-Сибирского региона получен представительный ряд данных НР о поведении параметров F-области ионосферы при различных гелио- геофизических условиях (времен суток, сезонов, уровней солнечной и магнитной активности). Получены экспериментальные данные о временных и амплитудных характеристиках вариаций ионосферных параметров во время таких возмущений, как: солнечное затмение, ионосферные бури, мощные наземные взрывы. Проведены пробные эксперименты по двухчастотному воздействию на ионосферу мощных СВЧ радиоволн.

С 1995 г. начали активно развиваться кооперативные международные исследования, перспективной целью которых является изучение долготных закономерностей крупномасштабных процессов (ионосферных бурь, гравитационных волн и др.) в ионосфере и верхней атмосфере на основе данных мировой сети. Эти работы велись в рамках совместного с группой Атмосферных исследований из Массачусетского Технологического Института (США) проекта, который получил грант RG1-199 Американского фонда гражданских исследований и разработок (CRDF) на период 1996-98 гг.

Наряду с ионосферным сигналом 7-10% данных содержат РЛ сигнал от космических объектов (спутники, фрагменты верхних ступеней ракет, космический мусор). Действующие на УНУ ИРНР алгоритмы анализируют такие сигналы в реальном масштабе времени, далее проводится идентификация по каталогу space-track.org и объекты делятся на две группы: идентифицированные и не идентифицированные, результаты обработки хранятся базе данных УНУ ИРНР.

С 2007 по 2014 гг. совместно с ракетно-космической корпорацией (РКК) «Энергия» им. С.П.Королева, ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения» (ЦНИИМаш) и Учреждением Российской академии наук Институтом солнечно-земной физики (ИСЗФ) СО РАН с использованием транспортных грузовых космических кораблей (ТГК) серии «Прогресс» были проведены активные космические эксперименты (КЭ) по исследованию газоплазменных образований, возникающих при работе двигательных установок (ДУ) и их влиянию на отражательные характеристики ТГК.

В 2010 г. завершена модернизация УНУ, позволившая увеличить потенциал установки за счет модернизации приемно-передающего тракта и широкого применения современных цифровых технологий.

С 2010 г. на УНУ проводятся регулярные измерения космических радиошумов в пассивном режиме наблюдения, в результате которых были получены данные о тонкой структуре распределения радиояркостной температуры по диску солнца.

В 2016 г. завершен очередной этап модернизации приемного, регистрирующего и обрабатывающего оборудования ИРНР, создана новая система внутренней синхронизации всех блоков радара и формирования излучающих сигналов, о чем составлен соответствующий акт.

В 2021 г. завершен очередной этап модернизации фидерного, приемного, регистрирующего и обрабатывающего оборудования ИРНР, создана новая система отображения состояния основных блоков радара, внедрены новые цифровые широкополосные приемные устройства, о чем составлен соответствующий акт.