Тема. МАРСЕС. Электромагнитное зондирование криолитозоны МАРСА.

Научный руководитель. к.ф.-м.н. Ю.Р. Озорович

В виду полного отсутствия финансирования разработки прототипа прибора для зондирования криолитозоны Марса был инициирован и выполнен договор с Норильским Никелем для выполнения работ по геофизическому мониторингу месторождения Центральное на общую сумму 1 500 000 руб..

В рамках данного договора были выполнены полевая программа и отработаны методические принципы практического космического эксперимента для уточнения технологических требований к прибору и решения обратной задачи по восстановлению параметров подповерхностной среды по ее геоэлектрическому образу при недостатке априорной информации о структуре геоэлектрического разреза.

В процессе выполнения данной программы в течение годового полевого сезона были выполнены различные полевые измерения как в зимний так и летний сезоны, что позволило уточнить исходные научные и технологические требования к прототипу летного варианта прибора. При анализе полевых геоэлектрических данных с применением нового аппарата математической стохастической регуляризации были выявлены геоэлектрические особенности – геоэлектрические маркеры, что позволило построить новые методические принципы для решения прямой и обратной электродинамической задачи – переход от классической плоскослоистой среды к более общему классу электродинамической задач с произвольными границами слоистой среды и произвольными граничными импедансами.

Использование одновременно геоэлектрических маркеров и методов стохастической регуляризации при решении обратных задач позволяет развить новые теоретические подходы для решения обратной электродинамической задачи применительно к задачам зондирования подповерхности Марса и выявление ее тонкой структуры, а также обнаружения мерзлотной водосодержащей компоненты в подповерхностных горизонтах Марса.

В рамках выполненной работы в течении 2005 осуществлялись и выполнены большой объем опытно-конструкторских работ, которые позволили разработать принципиально новый вариант прототипа летного прибора с улучшенными параметрами и характеристиками.

Одновременно с этим осуществлялись работы для создания прототипа прибора для системы оперативного мониторинга подповерхностных структур при геофизической практики применительно к природным экосистемам – прежде всего для решения практического мониторинга береговой зоны и процессов засоления внутренних районов из-за активного подземного водозабора.

В рамках Российско-Тайванского двухстороннего сотрудничества данная разработка получила свое естественное развитие при адаптации данной космической технологии в геофизической съемке природных экосистем в береговой зоне. Была проведена международная геофизическая программа по изучению взаимодействия соленой и пресной воды в береговой зоне ( так называемый пресно/соленый интерфейс) и процессов засоления внутренних сельскохозяйственных районов Тайваня в результате активного использования воды подземных горизонтов, что приводит к серьезному засолению верхнего плодородного слоя Земли и возможному уничтожению регионального сельхозпроизводства:

Сравнительные результаты береговых измерений (фиолетовая кривая) и измерений во внутренних районах – зеленая кривая, показывают увеличение засоленности верхнего слоя до глубин порядка 10-15 м в результате увеличенного водозабора подповерхностной воды во внутренних районов Тайваня в зоне активного сельхозпроизводства.

На основе данного теоретического и экспериментального подхода показана принципиальная возможность построения региональной системы оперативного мониторинга подповерхностных экосистем для выявления критических состояний в районах с активным использованием пресной воды подповерхностных горизонтов и построения дистанционной инструментальной оперативной системы оценки критических состояний природных экосистем .

- Y. R. OZOROVICH¹, A. K. LUKOMSKIY², M. C. WU³ , POSSIBILITIES OF GEOPHYSICAL SURVEY OF SPATIAL AND TEMPORAL GROUNDWATER CONTAMINATION VARIATIONS, SALT/WATER INTRUSION AND SUBSURFACE POLLUTION DETERMINATION AND MONITORING IN THE COASTAL ZONE. Taiwan –Russia Bilateral Symposium on Water and Environmental Technology, October 3-4,2005, Taipei, Taiwan .

- Ozorovich Y. R. and A. K. Lukomskiy Possibilities of geophysical survey of spatial and temporal groundwater contamination variations, salt/water intrusion and subsurface pollution determination and monitoring in the coastal zone. International conference on Innovations and Technologies in Oceanography for Sustainable Development (ITOS 2005), Kuala Lumpur, Malaysia,2005

- Yu. Ozorovich, A. Lukomski. Geoelectrical markers and oreols of subsurface frozen structures on Mars for long-term monitoring of spatial and temporal variations and changes of martian cryolitozone structure on the base ground and satellite low-frequency radar measurements.Workshop on Radar Investigations of Planetary and Terrestrial Environments, July, 2005, Texas, USA.

- Ozorovich Yu., Kontar E., Lukomsky A., Potemkin S., Geophysical survey spatial and temporal variations of salt-water intrusion zone, and subsurface pollution determination and monitoring into the coastal zone.International Conference “ Dynamic Planet 2005” ( IAG,IAPSO,IABO), Cairns, Australia, August 22-26, 2005.