50 лет со дня создания лаборатории космических лучей Якутского филиала СО АН СССР

Лаборатория вариаций космических лучей была организована в 1952 г. на базе станции космических лучей и стала основой для создания в 1962 г. крупнейшего в Сибири института по физике космоса — Института космофизических исследований и аэрономии СО РАН. Созданию лаборатории предшествовал ряд событий.

Еще в 1936 г. приехавший из Томска в Якутский пединститут молодой преподаватель физики Юрий Георгиевич Шафер разработал научную программу для изучения космической радиации под руководством доктора физико-математических наук Сергея Николаевича Вернова. Была изготовлена первая установка и начата ее эксплуатация в ЯПИ. Война прервала исследования, т.к. исполнитель — Ю.Г. Шафер ушел добровольно на фронт.

После войны Ю.Г. Шафер вновь занялся разработкой аппаратуры для непрерывной регистрации космических лучей, и в 1947 г. была организована первая станция при Якутской базе АН СССР. За разработку автоматической станции космических лучей (камеры АСК) Ю.Г. Шаферу вместе с сотрудниками НИЯФ МГУ Н.Л. Григоровым и А.С. Муратовым была в 1950 г. присуждена Государственная премия СССР.

Станция космических лучей располагалась в то время в маленьком двухэтажном флигеле по улице Красной молодежи N 8. Как подарок космоса, 19 ноября 1949 г., на созданной Ю.Г. Шафером и А.И.Кузьминым ионизационной камере было зарегистрировано большое возрастание — вспышка солнечных космических лучей. Термин «вспышка» с тех пор закрепился в научной литературе. На базе этих разработок была создана Всесоюзная сеть станций космических лучей в Якутске, Москве, Свердловске, Тбилиси, Иркутске, Новосибирске, мысе Шмидта. За внедрение аппаратуры АСК в промышленное серийное производство группе научных сотрудников и работников завода «Физприбор», в том числе Галине Васильевне Шафер, в 1952 г. была также присуждена Государственная премия СССР.

Научные интересы расширялись, приобретался опыт, рамки станции становились узкими. В 1952 г. на ее базе создается лаборатория космических лучей.

К тому времени сформировались три группы исследователей. Одна, во главе с Арианом Ильичем Кузьминым, приступила к разработке проекта подземного мюонного спектрометра. В 1953 г. задействована камера высокой точности типа АСК-1, которая непрерывно работает и поныне. В 1954 г. началось строительство Якутского подземного комплекса скрещенных мюонных телескопов для регистрации высокоэнергичных частиц, приходящих из космоса, под различными зенитными и азимутальными углами. В 1957 г. введен полностью в эксплуатацию Якутский комплекс наземных и подземных установок на поверхности Земли (АСК-1, телескоп, нейтронный монитор) и в шахте на глубине 7, 20, 60 метров водного эквивалента. В работах активно участвовали А.В. Ярыгин, Г.В. Скрипин, С.Н. Дружинин, Г.В. Шафер, П.А. Кривошапкин, Н.П. Чирков, А.Н. Приходько. Тогда же в п. Тикси была организована станция космических лучей (Н.П. Чирков, В.С. Мержевич). В этой группе начал работать в 1957 г. выпускник ЯПИ, будущий академик РАН Г.Ф. Крымский.

Вторая группа, во главе с Дмитрием Даниловичем Красильниковым, в 1953 г. создала и ввела в эксплуатацию в Якутске малую установку широких атмосферных ливней. В будущем эта группа разрослась в целый отдел из трех крупных лабораторий. Ими осуществлено строительство уникальной Октемской установки, соперничающей с немногими аналогичными мировыми установками. Область их исследования — частицы сверхвысоких энергий.

Третья группа, руководимая Ю.Г. Шафером, разработала научную программу и создала экспериментальную базу систематических исследований космических лучей в стратосфере на шарах-зондах. В дальнейшем эта группа запускала свои приборы на ракетах и искусственных спутниках. Здесь активно участвовали В.Д. Соколов, В.А. Беломестных, А.В. Ярыгин и многие другие научные сотрудники — выпускники ЯГУ.

В 1955-1956 гг. в состав лаборатории вошла ионосферная станция. Были организованы экспериментальные базы исследования полярных сияний в Якутске, Тикси, Жиганске, Алдане, Оленьке, Верхоянске, Черском, на острове Котельный (В.П. Самсонов, А.П. Мамруков, Ю.А. Надубович). В 1957-1958 гг. широким комплексом космофизических и аэрономических наблюдений лаборатория успешно участвовала в мероприятиях Международного Геофизического года (МГГ).

В 1959 г. были организованы геомагнитная станция, группы сейсмиков и морозостойкости материалов. Лаборатория космических лучей была переименована в лабораторию физических проблем. В 1960 г. в состав лаборатории вошла группа по исследованию верхней атмосферы методом непрерывных наблюдений неоднородностей с помощью радиолокации и спектрометрических исследований ночного неба над Центральной Якутией и на станции МГГ п. Тикси.

В 1961 г. на базе лаборатории организуется Якутская геофизическая обсерватория ЯФ СО АН СССР. Ей поручена роль главной научной организации Сибири и Дальнего Востока по изучению космических лучей и полярных сияний.

Наконец, в 1962 г. Постановлением Совмина РСФСР и АН СССР на базе Якутской геофизической обсерватории образован Институт космофизических исследований и аэрономии ЯФ СО АН СССР во главе с Ю.Г. Шафером.

Эстафету лаборатории космических лучей приняла на себя сначала лаборатория вариаций космических лучей, а затем лаборатория космических лучей высоких энергий. У ее руководства стояли Ю.Г. Шафер, А.И. Кузьмин, Г.В. Скрипин, И.А. Транский, В.Г. Григорьев. В настоящее время ею руководит кандидат физико-математических наук Прокопий Антипович Кривошапкин.

За 50 лет своего существования в лаборатории накоплен богатый материал непрерывной регистрации космических лучей в диапазоне энергий от 1 до 300 миллиардов электрон-вольт. Разработка камер АСК и оснащение ими советской сети станций, а также создание подземного комплекса скрещенных телескопов оригинальной конструкции, заложили основу для многолетних наблюдений за динамикой космического излучения. Особенность комплекса состоит в том, что в одном географическом пункте сосредоточен целый ряд регистрирующих установок в широком диапазоне энергий. Мировая сеть оснащена в основном приборами на поверхности Земли. Только в 70-х годах подобные комплексы стали появляться в Японии, Австралии, США.

Многолетние наблюдения вариаций космических лучей и теоретический анализ механизмов, ответственных за эти явления, привели к пониманию взаимодействия этих частиц с солнечным ветром и межпланетным магнитным полем, позволили получить некоторые сведения о дальней гелиосфере и найти ключ к пониманию физических процессов в дальнем космосе с участием космических лучей.

Г.В. Скрипин,
кандидат физико-математических наук