V. ВАЖНЕЙШИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЗАВЕРШЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Важнейшие результаты научных исследований, рекомендованные ученым советом Института космических исследований в отчет РАН, доклады Президента РАН и академика-секретаря ОФН:

Создана общая теория принципиально новых алгоритмов помехоустойчивого кодирования.

Завершённое 35-летнее исследование многопороговых декодеров (МПД), составляющих основу теоретических исследований, позволяет многократно снижать энергетику передачи цифровых сообщений, значительно увеличивать дальность связи и существенно уменьшать размеры очень дорогих антенн. Это особенно важно для экспериментов в дальнем космосе и дистанционного зондирования Земли. На базе МПД созданы методы хранения архивных и других особо важных цифровых данных с уровнями достоверности, которые в 10³ ÷ 10⁵ раз превышают достоверность и надёжность хранения другими метода-ми, но проще их. Аналогов разработанным алгоритмам по эффективности в мире не существует. Пять поколений систем МПД внедрены в различных организациях отрасли связи.

За 6 лет по этой тематике опубликовано более 20 работ, в том числе:

«Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы», В.В.Золотарёв, Г.В.Овечкин, Москва, «Горячая линия-Телеком», 2004 г., 276 с.

«Теория и алгоритмы многопорогового декодирования», В.В.Золотарёв, Москва, «Радио и связь»-«Горячая линия – Телеком», 2006г., 278 с. (выходит в октябре 2006 г.).

Д.т.н. Золотарёв В.В.

Предложен новый сценарий предбиологического этапа эволюции и ранее неизвестный универсальный механизм его реализации, обеспечивающий синтез сложных органических соединений в плазменном факеле, возникающем в процессах сверхвысокоскоростного удара метеоритов на раннем этапе формирования Земли, а так же в межзвездных облаках при соударении частиц пыли. Данные лазерного моделирования плазменного факела и результаты пылеударных экспериментов указывают на действенность предложенного механизма.

Определенные экспериментальным путем характеристики физических полей плазменного факела могут обеспечить нарушение симметрии при зарождении изомеров.

Новая концепция базируется на реальных процессах, происходящих в природе, имеющихся в виде материальных свидетельств на Земле и в космосе.

1. G.G. Managadze. A new universal mechanism of organic compounds synthesis during prebiotic evolution //Planetary and Space Science, In Press, Available online 28 July 2006 www.sciencedirect.com

2. Managadze G.G., Brinckerhoff W.B., Chumikov A.E. Molecular synthesis in hypervelocity impact plasmas on the primitive Earth and in interstellar clouds// Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30. №. 5. P. 1247.

3. Managadze G. G. // Geophys. Res. Abstr. 2001. V. 3. P. 7595. См. так же Манагадзе Г.Г. Синтез органических соединений в экспериментах, моделирующих сверхскоростной удар метеоритов. Препринт ИКИ РАН № ПР-2037, 2001.

д.ф.-м.н., профессор Г.Г. Манагадзе Тел. 333-42-02 managadze@iki.rssi.ru

Картографирование пахотных земель России по многолетним временным сериям спутниковых данных

Разработан метод автоматического выявления находящихся в активном сельскохозяйственном использовании пахотных земель по временным сериям спутниковых данных. Метод основан на анализе многолетних рядов данных спутниковых наблюдений и учете априорных знаний о различиях межсезонной динамики и закономерностях сезонного развития сельскохозяйственной и естественной растительности. Разработанный алгоритм детектирования пахотных земель, обладающий свойством автоматической адаптивности к специфике наблюдаемых регионов. Разработка такого алгоритма позволило создать технологию и автоматизированную систему обработки данных прибора Terra-MODIS по всей территории России. Созданная технология обеспечила построение карты пахотных земель используемых в период 2002-2005 годов в основных сельскохозяйственных регионах России. Созданная автоматическая технология обработки данных и карта пахотных земель были впервые использованы при проведении Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2006 года. В дальнейшем планируется внедрение технологии в систему мониторинга сельскохозяйственных земель создающуюся в министерстве сельского хозяйства РФ.

Карта используемых пахотных земель по результатам анализа временных серий данных спутниковых наблюдений прибором MODIS за период 2002-2006 годов

Барталев С.А., к.т.н., тел.333-53-13, e-mail: bartalev@smis.iki.rssi.ru

Лупян Е.А., д.т.н., тел. 333-53-13, e-mail: evgeny@smis.iki.rssi.ru

Нейштадт И.А., тел. 333-53-13, e-mail: neishtadt@smis.iki.rssi.ru

- Bartalev S., Loupian E., Neyshtadt I. Remote sensing applications for agriculture monitoring in the Northern Eurasia // In the proceedings of 31st ISRSE Conference on Global Monitoring for Sustainability and Security. - St Petersburg. - 2005.

- Барталев С.А., Лупян Е.А., Нейштадт И.А., Савин И.Ю. Классификация некоторых типов сельскохозяйственных посевов в южных регионах России по спутниковым данным MODIS // Исследование Земли из космоса, 2006, № 3, С. 68-75

- Барталев С.А., Лупян Е.А., Нейштадт И.А. Метод выявления используемых пахотных земель по данным дистанционного зондирования со спутников // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – М.: ИКИ РАН, 2006 (в печати)

Определение природы фонового рентгеновского излучения Галактики

Одной из интереснейших проблем современной рентгеновской астрофизики является проблема происхождения рентгеновского фона Галактики. Еще в 70-х годах прошлого века было обнаружено, что наряду с яркими точечными источниками рентгеновского излучения в Галактике присутствует слабое излучение, распределенное вдоль галактического диска и имеющее спектральные свойства, характерные для излучения горячей оптически тонкой плазмы. Долгое время господствовавшие гипотезы о диффузном происхождении этого излучения наталкивались на трудности, связанные, в основном, с тем, что диффузная плазма такой большой температуры (>5-10 кэВ) не может быть удержана в галактической плоскости. В цикле работ 2006 года ученым отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН удалось показал, что галактический рентгеновский фон (ГРФ) обязан своим происхождением суммарному излучению большого количества рентгеновских источников с малой светимостью -- аккрецирующих белых карликов и коронально активных звезд.

На рисунке показано, что распределение поверхностной яркости Галактики в рентгеновском диапазоне соответствует распределению поверхностной яркости Галактики в инфракрасном диапазоне, который показывает поверхностную плотность звезд.

М.Ревнивцев, С.Сазонов, M. Гильфанов, Е.Чуразов, С.Мольков, Р. Сюняев

Озон в атмосфере Марса по измерениям эксперимента ОМЕГА на Марс Экспресс

Озон является важным компонентом атмосферы, обеспечивающим возможность существования жизни на планете, защищая от солнечного ультрафиолета. На Марсе, как и на Земле, на дневной стороне происходит фотолиз озона, в результате которого образуется кислород в возбужденном состоянии, который дает сильную эмиссию на длине волны 1.27 мкм. Интенсивность эмиссии является мерой содержания озона в верхней атмосфере, в нижней атмосфере необходимо учитывать также потери в результате деактивации возбужденного состояния при столкновениях молекул кислорода с молекулами углекислого газа. Картирующий сректрометр ОМЕГА получает изображения с высоким пространственным разрешением, до 300 м при надирных измерениях и до 1-2 км – при лимбовых. Надирные измерения дают пространственное распределение озона, тогда как лимбовые изменения позволяют восстановить вертикальный профиль. Содержание озона сильно зависит от сезона, времени суток, ареографических координат. На дневной стороне на низких широтах наблюдался максимум содержания озона 10⁹ – 10¹⁰ см^-3 на высотах 20-30 км, а в утренних профилях наблюдается также остаточный ночной максимум на высотах 40 – 50 км км. Пример вертикального профиля озона над областью Argire, LT=10h, Ls=64° приведен на рис. 1.

Сезонные вариции содержания озона

Впервые обнаружен крупномасштабный отклик в состоянии ионосферного слоя D на тропическое катастрофическое вихревую систему- тропический циклон.

Результаты комплексной обработки данных ракетного зондирования экваториальной ионосферной области D со специального ракетного полигона «Тумба» ( Индия) в районе действия сильных тропосферных вихревых возмущений - тропических циклонов, наблюдения за которыми проводилось по данным спутникового зондирования в северной части Индийского океана, показали, что возможным крупномасштабным откликом состояния области D ионосферы может быть резкое понижение ( в 2 - 4 раза ) электронной концентрации в диапазоне высот 50-80 км в период функционирования активной фазы тропического циклона, что является впервые выявленным экспериментальным фактом непосредственного «быстрого» влияния мощных вихревых систем в тропосфере на вышележащую нижнюю ионосферу. Предложены варианты физических механизмов «быстрых» взаимодействий тропосферных возмущений с состоянием ионосферы.

Е. А. Шарков , Л.Б. Ванина-Дарт, И.В. Покровская. e-mail: easharkov@iki.rssi.ru , vandart@iki.rssi.ru

Литература : Ванина-Дарт Л. Б. , Покровская И. В., Шарков Е. А. Ионосферный отклик тропосферных катастроф. Препринт № Пр-2121 . ИКИ РАН. 2006. - с. 28.

Ванина-Дарт Л. Б. , Покровская И. В., Шарков Е. А. Взаимодействие нижней экваториальной ионосферы с тропическими циклонами по данным дистанционного и ракетного зондирования. Исследование Земли из космоса. 2006 ( Принято к печати ) .

Ванина-Дарт Л. Б. , Покровская И. В., Шарков Е. А. Отклик нижней экваториальной ионосферы на сильные тропосферные возмущения. Геомагнетизм и аэрономия. 2006. ( Принято к печати).