Специалисты Научно-исследовательского радиофизического института (НИРФИ) Университета Лобачевского предложили новую технологию геологоразведки с помощью мобильной установки для воздействия на ионосферу (МУВИ). Одна из главных задач проекта – разработка новой высокоэффективной технологии зондирования недр в условиях Арктической зоны Российской Федерации. Возможности устройства позволяют использовать его как для геологоразведки на шельфе и прибрежных территориях, так и для мониторинга космической погоды, связи, навигации и радиовещания.
Технология предполагает применение ионосферного способа создания низкочастотных радиоволн, разработанного специалистами НИРФИ и получившего широкое изучение в ведущих мировых ионосферных исследовательских центрах. Излучение установки, исходящее из комбинированных антенн в сочетании со средневолновыми передатчиками, приводит к нагреву электронов в ионосфере, что модулирует проводимость плазмы и формирует низкочастотный ионосферный источник радиоволн, способный проникать вглубь Земли. Параметры структуры недр восстанавливаются на основе анализа низкочастотного электромагнитного поля посредством решения обратной задачи. Измерительные датчики могут быть установлены на земной поверхности, под землей, на дне океана, на ледяной поверхности, а также на летательных аппаратах, совершающих полёты на малых высотах.
«Испытания, проведённые на стенде СУРА, продемонстрировали, что диаметр исследуемой области охватывает сотни километров от точки размещения установки. В северных регионах, характеризующихся более высокой интенсивностью ионосферных токов, дальность приёма сигнала способна превышать две тысячи километров. Согласно нашим расчётам, для геологоразведки всего побережья Северного Ледовитого океана – от Мурманска до Чукотки – потребуется три-четыре подобные установки. Это создаёт новые возможности для изучения Арктики на перспективу», – сообщил разработчик изобретения, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Отдела распространения радиоволн и дистанционного зондирования НИРФИ ННГУ Дмитрий Котик.
По мнению исследователей, мобильные установки для воздействия на ионосферу обойдутся в сотни раз дешевле в изготовлении и будут значительно меньше по габаритам по сравнению с обычными СДВ/СНЧ радиостанциями, применяемыми в геологоразведке. Благодаря этому их можно будет устанавливать на суда или железнодорожные платформы, распределять на большие расстояния или объединять в единую, более мощную систему. Мобильные установки будут результативны при изучении подземных вод и карстовых образований, в ходе инженерно-экологических и археологических работ, а также для проведения общей геолого-томографической съёмки. В Арктике, в условиях экстремальных ионосферных явлений во время магнитных бурь, при выходе из строя стандартных систем связи, установку можно будет использовать как резервный канал связи с судами, следующими по Северному морскому пути.
Подробное описание новой технологии было опубликовано в 2026 году журнале «Проблемы недропользования». Установка и отдельные её составляющие запатентованы учёными Научно-исследовательского радиофизического института при поддержке Центра инновационного развития ННГУ. Проект реализуется в рамках Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021-2030 годы). Координатор программы – Российская академия наук.
На полигоне НИРФИ «Васильсурск» в настоящее время ведется работа над созданием стационарного действующего образца базового модуля устройства. Также разработан проект антенной системы «Большой Квадрат». В числе запланированных мероприятий – строительство установки, проведение натурных испытаний и разработка новой методики технологии зондирования недр.
Справка
В результате регистрации зафиксировано возникновение электромагнитных волн, генерируемых ионосферными токами, которые активируются под воздействием модулированного коротковолнового радиоизлучения, направленного на ионосферу Государственном реестре открытий СССР 22 мая 1980 года группа исследователей из НИРФИ ННГУ имени Н.И. Лобачевского – Г.Г. Гетманцев, Д.С. Котик, Н.А. Митяков, В.О. Рапопорт, В.Ю. Трахтенгерц, И.Н. Капустин, В.С. Смирнов, Р.А. Перцовский, А.Н. Васильев, О.М. Распопов – была удостоена диплома № 231, посвященного «Явлению генерации электромагнитных волн ионосферными токами при воздействии на ионосферу модулированного коротковолнового радиоизлучения – эффект Гетманцева». Диплом был выдан Государственным комитетом СССР по делам изобретений и открытий в 1982 году.
Информация и фото предоставлены пресс-службой ННГУ им. Н.И. Лобачевского
Автор фото: Андрей Скворцов