История
Краткая история института
Первые геофизические исследования явлений электромагнитного комплекса на Кольском полуострове начали проводиться в период Второго Международного полярного года (1932–1933 гг.). В 1932 г. в Кандалакше была организована магнитная обсерватория, а в Мурманске профессор М. А. Бонч-Бруевич провел первые в СССР исследования ионосферы в высоких широтах с помощью ионосферной станции. В 1933 г. в Кировске сотрудниками Пулковской обсерватории было получено несколько удачных спектров полярных сияний и свечения ночного неба.
Затем, после значительного перерыва, в 1948–1949 гг. по инициативе директора Научно-исследовательского института земного магнетизма (НИИЗМ) Н. В. Пушкова и Ленинградского государственного университета (ЛГУ), при непосредственном участии профессора А. И. Лебединского, были организованы экспедиции по исследованию полярных сияний в Мурманской области. Вслед за этими экспедициями небольшая группа ученых начала проводить спектральные исследования полярных сияний в районе поселка Лопарская.
В 1952 г. в Мурманске было организовано отделение НИИЗМ (в настоящее время ИЗМИРАН), которое и послужило началом создания постоянного научно-исследовательского геофизического центра на Кольском полуострове. В 1953 г. в поселке Лопарская Институтом физики атмосферы АН СССР была организована Северная научная станция по изучению полярных сияний, а в поселке Ловозеро Институтом физики Земли АН СССР – станция по исследованию короткопериодических колебаний электромагнитного поля Земли. Кольским филиалом АН СССР весной 1956 г. была открыта сейсмическая станция в г. Апатиты.
После проведения Международного геофизического года и Международного года геофизического сотрудничества (1957–1959 гг.) стало очевидным, что закрывать научные станции или сокращать объем исследований на Кольском полуострове не только нецелесообразно, а, наоборот, в связи с бурным развитием мировых геофизических исследований, началом освоения космического пространства и более глубоким изучением условий распространения радиоволн в высоких широтах возникла необходимость дальнейшего развития всех видов геофизических работ вблизи зоны полярных сияний. Эти работы целесообразно было сосредоточить в одном исследовательском центре, который мог бы самостоятельно ставить и решать проблемы как экспериментального, так и теоретического характера.
Весной 1960 г., после ознакомления с состоянием геофизических исследований на Кольском полуострове, академик Е. К. Федоров предложил создать в Кольском филиале АН СССР, на базе действующих объектов, Полярный геофизический институт (ПГИ), а уже 11 октября того же года было издано постановление Президиума АН СССР об организации института. Данное постановление было реализовано 15 декабря 1960 г. решением Президиума Кольского филиала АН СССР. Перед Полярным геофизическим институтом были поставлены задачи всестороннего исследования ионосферы, полярных сияний, явлений геомагнитного комплекса, космических лучей, современных движений и сейсмического режима земной коры Кольского полуострова и северо-восточной части Балтийского щита.
Первым директором института был назначен кандидат физико-математических наук С. И. Исаев. С 1976 по 1989 г. институтом руководил доктор физико-математических наук О. М. Распопов. В 1989 г. директором института был избран доктор физико-математических наук В. Г. Пивоваров, а с 1994 г. по настоящее время институт возглавляет доктор физико-математических наук Е. Д. Терещенко. За эти годы ПГИ превратился в один из ведущих институтов РАН по проблемам физики солнечно-земных связей и их проявлениям в области высоких широт и в полярной шапке.
С первых дней своего рождения ПГИ стал головной организацией в проведении мониторинга полярных сияний и радиоавроры в Арктическом и Антарктическом регионах, непременным участником в организации и проведении комплексных геофизических экспериментов. В 1961–1962 гг. в рамках соглашения между Академией наук СССР и Национальным центром научных исследований Франции институт принимал активное участие в проведении одновременных наблюдений за полярными сияниями на станциях о. Кергелен (южное полушарие) – п. Яренск (Архангельская область), расположенных в магнитно-сопряженных точках в субавроральной зоне. Полученные результаты показали хорошую корреляцию свечения полярных сияний в разных полушариях.
В эксперименте «Зарница» (изучение явлений, вызванных искусственной инжекцией электронов в ионосферу), проведенном в 1973 г. рядом институтов Академии наук СССР по руководством академика Р. З. Сагдеева, впервые обнаружены радиофизические эффекты инжекции: рассеяние радиоволн метрового диапазона и радиоизлучение ионосферной плазмы, подвергшейся действию электронного пучка.
Более сложным был проект АРАКС, реализованный в 1975 г. в магнитно-сопряженных точках Кергелен –Архангельская область и являющийся развитием серии советско-французских активных экспериментов. Инжекция электронных пучков осуществлялась на о. Кергелен. Полярный геофизический институт обеспечивал проведение оптических наблюдений с помощью фотометрической, телевизионной и оптико-электронной аппаратуры, разработанной и изготовленной в институте. В результате были получены уверенные результаты эффектов свечения искусственного полярного сияния, вызванного в атмосфере Земли над районом Архангельской области, выявлены новые особенности эффектов инжекции.
На основании данных непрерывных измерений аврорального рентгеновского излучения были выявлены основные закономерности поведения энергичных магнитосферных электронов с энергиями 20 кэВ и более в периоды геомагнитных возмущений. Являясь лидером в проведении баллонных измерений рентгеновского излучения в стратосфере Земли в 1974, 1976 и 1979 гг., институт становится одним из основных участников комплексной международной программы высокоширотных аэростатных исследований магнитосферных возмущений и их проявлений в полярной ионосфере (эксперимент «САМБО»).
В Полярном геофизическом институте исследуются процессы взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли, изучаются механизмы сброса в высокоширотную атмосферу энергичных заряженных частиц. Большой вклад внесен в вопросы изучения суббури, динамики и планетарной энергетики аврорального овала, разработаны и широко используются при решении прикладных задач эмпирические модели полярных сияний и ионосферы Земли. На Кольском полуострове, в соответствии с международными проектами «Геомагнитный меридиан» и «Международные исследования магнитосферы», введена в действие меридиональная цепочка магнитных станций. В институте интенсивно разрабатываются радиофизические методы исследования высокоширотной ионосферы: изучаются особенности распространения радиоволн и влияния на них геомагнитных возмущений, развит метод радиоголографии, проводятся измерения полного состава электронов по анализу сигналов спутников и регистрация наклонов ионосферы по углу прихода отраженной волны, создан наземный пункт по приему ОНЧ-излучения.
Для раскрытия и исследования механизмов, стоящих за наблюдаемыми эффектами, в институте большое внимание уделяется вопросам теории и методам математического моделирования магнитосферно-ионосферных процессов, крайне важных не только для понимания физики явлений, но и для задач прогнозирования геомагнитной обстановки и особенностей прохождения радиоволн в высоких широтах.
С началом бурного развития эпохи прямых измерений процессов, протекающих в магнитосфере и ионосфере Земли, Полярный геофизический институт стал активным участником ракетно-спутниковых исследований. Следует особо отметить, что в 70-х годах в институте создан пункт приема телеметрической информации с советских спутников серии «ИНТЕРКОСМОС». Немаловажна и роль института в отечественном спутниковом проекте «ИНТЕРБОЛ». С 1970 г. институт начал проводить экспедиционные наблюдения на о. Хейса, организовав не только комплексные наземные наблюдения, но и обеспечив ракетные исследования оптической аппаратурой.
С 1980 г. ПГИ начинал проводить экспедиционные работы на архипелаге Шпицберген в районе поселка Баренцбург, а в 2000 г. создает на архипелаге Шпицберген самую северную в России авроральную геофизическую обсерваторию, обеспечив радиофизические, магнитометрические, оптические и атмосферные мониторинговые наблюдения.
Значительных успехов институт достигает в области исследования эффектов воздействия на ионосферу мощным радиоизлучением. Результаты, полученные в данной области, послужили основой для получения в 1980 г. свидетельства на открытие «Явление генерации электромагнитных волн ионосферными токами под воздействием на ионосферу модулированного коротковолнового радиоизлучения – эффект Гетманцева», зарегистрированного в Государственном реестре открытий СССР 22 мая 1980 г. за № 231. Соавторами открытия стали ученые института И. Н. Капустин, В. С. Смирнов, Р. А. Перцовский, А. Н. Васильев, О. М. Распопов.
В 1990-х годах в институте был предложен и развит принципиально новый метод исследования ионосферы – метод радиотомографии, позволяющий создавать радиотомографические реконструкции двумерного распределения электронной плотности в ионосфере. Данный метод успешно зарекомендовал себя в многочисленных отечественных и международных экспериментах по исследованию ионосферы. За развитие данного метода в 1998 г. сотрудники института Е. Д. Терещенко, Б. З. Худукон и Ю. А. Мельниченко были удостоены высокой награды – Государственной премии в области науки и техники.
Мы с благодарностью вспоминаем имена тех ученых, талантом и трудами которых наш институт превратился в одно из ведущих научно-исследовательских учреждений нашей страны. Это к.ф.-м.н. С. И. Исаев, проф. Б. Е. Брюнелли, к.ф.-м.н. Г. А. Логинов, проф. М. И. Пудовкин, к.т.н. З. Ц. Раппопорт, к.ф.-м.н. К .К. Федченко, к.ф.-м.н. В. С. Смирнов, к.т.н. Р. А. Перцовский, к.ф.-м.н. И. Н. Капустин, д.ф.-м.н. Ю. Л. Свердлов, к.ф.-м.н. Г. Д. Панасенко, к.ф.-м.н. И. А. Кузьмин, д.ф.-м.н. Ю. П. Мальцев, к.ф.-м.н. Г. В. Стар ков, к.ф.-м.н. Л. С. Евлашин, к.ф.-м.н. Б. В. Ряженов, к.ф.-м.н. В. Ф. Ларин и многие другие.
