Регистрация / Вход
Прислать материал

Система радиационного мониторинга в окружающем космическом пространстве и на заданных орбитах

Докладчик: Калегаев Владимир Владимирович

Должность:  зав. отделом НИИЯФ МГУ, д.ф.м.н., зам. руководителя проекта

Цель проекта:
Разработка комплексных научных и научно-технологических решений в области создания технологий мониторинга и прогнозирования радиационного состояния околоземного космического пространства на основе моделей космической среды и экспериментальных, наземных и спутниковых, данных.

Основные планируемые результаты проекта:
Изучение радиационных и плазменных процессов во всей магнитосфере, их геофизических проявлений, требует проведения комплексных, экспериментальных и теоретических исследований с использованием многоспутниковых измерений, глобального магнитосферного моделирования и современных информационных технологий. Главным источником информации для такой деятельности являются данные космического мониторинга: непрерывные измерения потоков заряженных частиц на орбитах спутников в околоземном пространстве в сочетании с данными измерений в солнечном ветре, что позволяет восстановить основные характеристики воздействия солнечной активности на радиационное окружение Земли. Средства приема космической информации, современные модели космической среды и высокопроизводительные средства хранения и обработки данных космических экспериментов являются основными компонентами системы космического мониторинга. Актуальным направлением практической деятельности в космосе становится создание системы радиационного космического мониторинга и анализа текущего состояния космической среды. Поэтому, создание информационно-вычислительных систем, включающих в себя средства автоматизированной загрузки, обработки и хранения, а также, интеллектуальные средства доступа к данным о космической радиации, является необходимым элементом любых космических экспериментов. Особое значение это имеет при проведении прикладных исследований, связанных с прогнозированием радиационной обстановки, поскольку энергичные заряженные частицы, а также другие факторы космического происхождения оказывают воздействие на материалы и оборудование космических аппаратов, наземные системы, и, в некоторых случаях, на жизнь и здоровье членов экипажей.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Создаваемые технологии работы с космическими данными на основе использования моделей космической среды предназначены для создания на их основе систем для прогнозирования явлений космической погоды. Эти явления нарушают работу электронных компонентов оборудования и представляют опасность для технологических систем, размещенных в космосе. Проведенный анализ показывает, что интегрированные системы оперативного космического мониторинга, созданные на основе технологий хранения и распространения космических данных, смогут обеспечить осуществление контроля и анализа радиационной и геомагнитной обстановки в околоземном космическом пространстве. Предполагается, что созданные на основе разработанных технологий Интернет системы позволят по данным измерений потоков заряженных частиц на орбитах спутников в сочетании с данными измерений в солнечном ветре, восстановить основные характеристики воздействия солнечной активности на геомагнитную обстановку и радиационное окружение Земли. Основными компонентами системы радиационного космического мониторинга станут оперативные данные космических экспериментов по измерению потоков заряженных частиц в энергетических каналах общим покрытием от сотен кэВ до сотен МэВ, высокопроизводительные средства хранения и обработки данных космических экспериментов и современные модели космической среды.

Текущие результаты проекта:
На первом этапе выполнения проекта выполнен обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему оперативного мониторинга и прогнозирования состояния околоземного пространства, исследовались варианты возможных решений задачи оперативного мониторинга и прогнозирования состояния околоземного пространства.
• В результате анализа научно-информационных источников и проведения патентных исследований установлены основные тенденции развития разработки систем космического радиационного мониторинга, сформулированы основные подходы к решению данной проблемы. Это: использование спутниковых и наземных данных измерений параметров космической среды в режиме реального времени; создание систем оперативной загрузки и обработки данных на основе СУБД; создание моделей космической среды, способных работать в автономном режиме; создание систем для работы с данными на основе Web-технологий; создание интегрированных программно-аппаратных комплексов, объединяющих вышеописанные системы.
• В результате проведения комплекса работ по разработке вариантов возможных решений поставленных перед ПНИ задач созданы условия для проведения теоретических исследований оптимального варианта оперативного мониторинга и прогнозирования состояния околоземного пространства.
• В результате проведения комплекса работ по выбору оптимального решения поставленных перед ПНИ задач созданы условия для разработки методики осуществления мониторинга и прогнозирования радиационного состояния околоземного космического пространства на основе моделей космической среды и экспериментальных, наземных и спутниковых данных.
Сформулированы предварительные технические требования к экспериментальному образцу программного инструментария. Он должен обеспечивать/обладать свойствами устойчивости к ошибкам во входной информации и обеспечивать обнаружение возможных отклонений от формата входных данных, фиксирование сбоев и формирование сообщений о невозможности продолжения обработки в случае критической ошибки, либо выполнения исправления ошибки. Системой работы с данными должно быть обеспечено журналирование всего процесса работы, которое позволит вести статистику и подбирать оптимальное расписание для регулярных задач.