Краткий исторический обзор. Часть 1

Институту ионосферы в 2011 г. исполнилось 20 лет. Но история Института началась задолго до его создания.

В конце 1940-х – начале 1950-х гг. стремительно начали развиваться радиолокация, радионавигация и другие отрасли науки, связанные с радиофизикой, радиотехникой и радиоэлектроникой, что было вызвано необходимостью укрепления обороны страны, развитием радиоэлектронной промышленности и началом космических исследований. Этим было обусловлено открытие в 1946 г. в Харьковском электротехническом институте (ХЭТИ) (с 1949 г. – Харьковский политехнический институт, ХПИ) радиотехнического факультета (РТФ).

С 1950 г. развернулись работы, связанные с исследованиями ионосферы: разработка ионосферной станции (под руководством С. Я. Брауде). С 1954 г. сотрудниками РТФ ХПИ начались работы по изучению среднеширотной ионосферы.

В 1963 г. на РТФ ХПИ была создана научно-исследовательская лаборатория ионосферы (НИЛИ), которую возглавил В. И. Таран, в будущем д.ф.-м.н., профессор. Эта лаборатория начала заниматься работами, направленными на проведение исследований новым многообещающим методом – методом некогерентного рассеяния (НР) радиоволн.

Таран В.И.
Таран В.И.

Вблизи г. Змиёва (около 50 км от г. Харькова) начала создаваться уникальная, единственная в Советском Союзе обсерватория с эталонными научными инструментами – специализированными радарами НР. В первую очередь были возведены здания, в которых устанавливалась аппаратура, водонапорная башня, проведены гидротехнические сооружения и мощные коммуникации электроснабжения. К этим работам привлекалось множество организаций.

Монтаж антенного полотна НДА-100
Монтаж антенного полотна НДА-100

Министерством обороны было передано радиотехническое оборудование, которое стало основой радаров НР. В демонтаже оборудования, перевозке и монтаже на экспериментальной базе в г. Змиеве принимали участие десятки сотрудников. Специфические для метода НР узлы радаров разрабатывались и изготавливались нашими сотрудниками.

На протяжении многих лет десятками учёных, инженеров, техников, обслуживающим персоналом была проделана огромная работа по созданию высокопотенциальных радаров НР, специализированных систем обработки информации, эффективных методик зондирования ионосферы, приёма НР сигнала и его обработки.

В 1968 г. была введена в эксплуатацию автоматическая ионосферная станция (АИС), которая в дальнейшем была модернизирована и эксплуатировалась до 1980-х годов. Большой вклад в интерпретацию данных об ионосфере, полученных методом вертикального зондирования, внесли Е. И. Григоренко и Т. Г. Живолуп.

В 1971 г. в ХПИ была создана общетехническая кафедра «Радиоэлектроника», которую возглавил В. И. Таран. В 1989 г. кафедра приступила к подготовке и выпуску инженеров-радиофизиков.

С 1971 г. НИЛИ преобразовывалась в научно-исследовательскую лабораторию кафедры «Радиоэлектроника» (НИЛ РЭ), Отдельное, а затем и Особое конструкторское бюро радиофизических исследований ионосферы (ОКБ РФИИ).

Первые результаты методом НР были получены в 1972 г. с помощью радара с неподвижной параболической антенной диаметром 30 м.
В дальнейшем был значительно повышен потенциал радара. Опытным заводом ХПИ была создана уникальная наибольшая в Европе зенитная двухзеркальная параболическая антенна диаметром 100 м. Внедрено новое более надёжное и чувствительное радиоприёмное устройство. На их базе создан радар НР метрового диапазона волн, который позволил исследовать ионосферу на высотах 100–1500 км методом НР и проводить систематические измерения основных параметров ионосферы (электронной концентрации, температур электронов и ионов, скорости движения ионосферной плазмы, относительной концентрации молекулярных и атомарных ионов). Такого набора данных невозможно получить другими методами исследования ионосферы.

В 1975 г. начали проводиться регулярные исследования ионосферы с помощью коррелометра, разработанного под руководством Е. В. Рогожкина.

В 1983 г. под руководством к.т.н. Н. П. Маглеванного были проведены первые эксперименты с кодированными сигналами и получены новые научные результаты.

В 1985 г. была введена в эксплуатацию автоматическая ионосферная станция «Базис», которая и в настоящее время используется для калибровки радара НР и исследования ионосферы методом вертикального зондирования.

В 1985 г. были проведены первые эксперименты с возмущениями ионосферной плазмы мощным ВЧ излучением с помощью введенного к этому времени декаметрового нагревного стенда. В этих работах принимали участие А. Н. Смирнов, В. К. Боговский, Л. Я. Емельянов, А. П. Богдан, В. В. Дивавин. Впоследствии к выполнению этих работ были привлечены Л. П. Гончаренко и В. Н. Лысенко.

В 1986–1989 гг. под руководством Е. В. Рогожкина был введен в эксплуатацию многофункциональный коррелометр «СКИФ». Под руководством Л. Я. Емельянова была разработана и внедрена многофункциональная многоканальная приёмно-задающая система. Эти структурные элементы радара НР значительно расширили его возможности.

В 1989 г. под руководством Я. Н. Чепурного была введена в эксплуатацию полноповоротная антенна диаметром 25 м. С её помощью были получены первые уникальные результаты по пространственному исследованию ионосферы методом НР.
Кроме этого, проводились исследования тонкой структуры нижней части ионосферы с помощью радара НР дециметрового диапазона волн (С. В. Черняев, В. Н. Лысенко, В. Н. Авдеев).

Под руководством В. Н. Лысенко были разработаны и внедрены системы обработки нового поколения.
17 апреля 1991 г. постановлением Совета Министров УССР № 139-р на базе ОКБ РФИИ был создан Институт ионосферы НАН и МОН Украины. Директором Института ионосферы стал проф. В. И. Таран.

С момента создания Института ионосферы продолжалось развитие экспериментальной базы, в частности, радиопередающих, радиоприёмных и обрабатывающих систем, совершенствовались методы обработки информации.

В целом, получен большой объём экспериментальных данных в течение трёх циклов солнечной активности.

В 2001 г. научный центр, именуемый «Ионосферный зонд», был признан объектом Национального достояния Украины.

Часть 2