Заслухавши та обговоривши доповідь голови Наукової ради програми наукових досліджень НАН України "Наукові основи, методичне, технічне та інформаційне забезпечення створення системи моніторингу геосистем на території України (GEO-UA)" академіка НАН України Я.С.Яцківа, Президія НАН України відзначає, що завдяки виконанню зазначеної програми отримано нові вагомі результати, які сприяють реалізації Державної науково-технічної програми "Аерокосмічні та наземні спостереження в інтересах сталого розвитку і безпеки України" (Програма GEO-Україна). Проведені дослідження відповідають загальносвітовим тенденціям розвитку науки про близький космос та Землю.

За програмою протягом 2008-2010 рр. виконано 12 наукових проектів 5 установами відділень фізики і астрономії, інформатики, наук про Землю та фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України. Комплексні дослідження здійснено в рамках єдиного методологічного підходу, а нові елементи геоінформаційних систем розроблено та відпрацьовано з можливістю їх подальшого впровадження в європейську та світову мережі (GMES та GEOSS). Програма виконувалась за п'ятьма тематичними напрямами.

У рамках проектів розділу "Сонце та міжпланетний простір" досліджено варіації світимості Сонця за даними спектрополяриметричних спостережень активних і незбурених областей на його поверхні. Виявлено аномалію в спектрах потужності акустичних коливань усього Сонця на частоті 5.3 мГц за даними KA SOHO і КОРОНАС-Ф і показана їх кореляція з сонячною активністю, зокрема спалахами. Розроблено й апробовано нову методику визначення параметрів сонячного вітру та міжпланетного магнітного поля за даними спостережень на декаметрових радіотелескопах системи УРАН методом міжпланетних мерехтінь. Створено програми реєстрації й візуалізації даних цифрових спектральних аналізаторів та протестовано новий геліограф, який дозволяє з високою точністю визначати положення джерел радіовипромінювання. Наукові і практичні результати будуть використані для одержання нової важливої прогностичної інформації з даних моніторингу Сонця, у розширених дослідженнях проблем динаміки явищ сонячної активності, побудові середньострокових прогнозів стану космічної погоди для потреб керування космічними засобами і служб керування транспортом, енергетичними мережами, системами зв'язку і навігації.

За напрямом "Магнітосфера та іоносфера" отримано нові наукові результати про закономірності просторового розподілу та динаміку акустико-гравітаційних хвиль у іоносфері з супутникових даних, розроблено методику визначення спектральних характеристик джерела їх генерації і розподілу густини їх енергії та показано, що у полярних областях їх енергетика порівнянна з припливом енергії з магнітосфери. Проведено дослідження космічних факторів атмосферного інфразвуку та його впливу на геосистеми і створено технічні засоби для локального моніторингу інфразвуку. Результати будуть використані у підготовці й під час проведення космічних експериментів Іоносат, Потенціал і Резонанс для уточнення існуючих моделей іоносфери, у визначенні впливу космічних факторів на погодні явища і динаміку планетарного клімату.

У проектах за розділом "Атмосфера та океан" створено експериментальну версію системи міждисциплінарного моніторингу морського середовища Азово-Чорноморського басейну, що складається з вимірювального, аналітико-прогностичного й інформаційного модулів, та систему оперативного морського прогнозування Азово-Чорноморського басейну (http://dvs.net.ua). Розроблені додаткові модулі морського порталу МГІ, що забезпечують доступ до різних джерел інформації в системі моніторингу. Система призначена для забезпечення надійною фактичною інформацією суб'єктів господарювання морської акваторії України. Потенційними споживачами оперативної інформації про морське середовище є торгові та рибні порти, державні адміністрації приморських міст і областей, центри МНС, екологічна інспекція, гідрометеоцентри, ЧорноморНафтогаз, науково-дослідні інститути, гідрографічні підприємства, ВМС і прикордонні війська України, судноплавні компанії, приватні фірми. Дані системи знайдуть використання у забезпеченні безпеки мореплавання, промисловому риболовстві, рекреаційних цілях, пошуку мінеральних ресурсів, у прийнятті рішень під час надзвичайних ситуацій і катастроф.

За напрямом "Тверда оболонка Землі" розроблено наукові основи та програмно-технічне забезпечення функціонування української постійно діючої ГНСС-мережі для досліджень регіональної та локальної геодинаміки. Результати роботи ГНСС-мережі використовуються у навігаційних приладах системи GPS над територією України, у спостереженнях за регіональною та локальною геодинамікою, можуть застосовуватися для вирішення різноманітних геодезичних завдань.

У проектах розділу "Інтеграційно-інформаційний блок" розроблено методи передбачення космічної погоди, що забезпечують її прогнозування на 3 години вперед з ефективністю близько 87 % для Dst-індексу та близько 68 % для ap-індексу. Розроблено екологічно-орієнтовану географічну інформаційну систему (ГІС) Шацького національного природного парку, адаптовану до системи моніторингу геосистем на території України GEO-UA. Досліджено вплив чинників космічної погоди на супутникові прилади та системи і запропоновано новий підхід до мінімізації ризику з урахуванням прогнозу іонізуючого випромінювання. Виконано проблемно-орієнтовану обробку супутникових спостережень і створено каталоги іоносферних хвиль для їх застосування при вивченні динаміки іоносфери. Результати проектів спрямовані на надання короткотермінового прогнозу стану космічної погоди, необхідного для прийняття рішень у керуванні космічними засобами, транспортом, енергетичними мережами, системами зв'язку і навігації та захисту їх обладнання. Інформаційні системи можуть бути використані у процесі керування і рекреації природних заповідників України, оцінюванні стану посівних площ та в розв'язанні інших завдань природокористування.

Результати здійснених в рамках програми міждисциплінарних досліджень представлено в наукових публікаціях та доповідях на конференціях і симпозіумах різного рівня. Загалом опубліковано 59 статей переважно у престижних вітчизняних та міжнародних виданнях, представлено понад 34 доповіді, видано 2 монографії.

У ході виконання програми відбулося поєднання зусиль фахівців різних галузей науки для вирішення актуальних фундаментальних проблем науки про космос і Землю.

Президія НАН України

1. Доповідь голови Наукової ради з програми наукових досліджень "Наукові основи, методичне, технічне та інформаційне забезпечення створення системи моніторингу геосистем на території України (GEO-UA)" академіка НАН України Я.С.Яцківа взяти до відома.

2. Вважати, що завдання програми виконані в повному обсязі.

3. Відзначити важливість отриманих результатів для космічної галузі України, вирішення проблем екологічної безпеки, сталого природокористування, контролю за перебігом надзвичайних ситуацій, завдань сільського й морського господарювання.

4. Відділенням інформатики, фізики і астрономії, наук про Землю та фізико-технічних проблем матеріалознавства НАН України до 2012 р. впровадити отримані результати в Державному космічному агентстві України (система моніторингу території України), Гідрометеослужбі України (система прогнозу змін клімату).

5. Започаткувати нову цільову комплексну програму фундаментальних досліджень НАН України "Дослідження сонячно-земних зв'язків та їх впливу на функціонування геосистем (ГЕОКОСМОС)" на 2011-2013 рр. (далі - програма).

6. Затвердити Концепцію цільової комплексної програми фундаментальних досліджень НАН України "Дослідження сонячно-земних зв'язків та їх впливу на функціонування геосистем (ГЕОКОСМОС)" (додається).

7. Призначити керівником програми академіка НАН України Я.С.Яцківа.

8. Затвердити склад Наукової ради програми (додаток).

9. Доручити Науковій раді програми відповідно до Положення про порядок формування цільових комплексних програм наукових досліджень НАН України у двотижневий термін після прийняття рішення про виділення коштів на фінансування завдань зазначеної програми провести конкурс її проектів, забезпечивши високий рівень наукової експертизи, та подати їх до Президії НАН України на затвердження в установленому порядку.

10. Науково-організаційному відділу разом з Фінансово-економічним відділом Президії НАН України за поданням Наукової ради програми при підготовці пропозицій щодо розподілу бюджетних асигнувань на 2011 рік та при формуванні пропозицій до бюджетного запиту НАН України на наступні роки передбачити кошти для фінансування зазначеної програми.

11. Відділенню інформатики НАН України разом з Науково-організаційним відділом Президії НАН України підготувати пропозиції щодо фінансової підтримки досліджень у галузі космічного приладобудування.

12. Контроль за виконанням цієї постанови покласти на Секцію фізико-технічних і математичних наук НАН України.

На сьогодні є остаточно з'ясованим факт визначального впливу сонячної активності на стан міжпланетного та навколоземного космічного середовища і динаміку низки глобальних процесів у геосистемі. Одержання та вдосконалення знань про механізми такого впливу є ключовими для здійснення моніторингу і прогнозування змін у наймасштабніших екосистемах існування людства, які визначають умови його життєдіяльності.

Середовищем, що передає впливи сонячної активності на геосистеми, є заповнений потоками сонячної плазми та електромагнітного випромінювання навколосонячний простір, до якого належить і Земля, - геліосфера. Сонячно-земні зв'язки обумовлені енергетикою сонячного магнітного циклу і реалізуються у взаємодії полів різного походження в ході розвитку каскаду різномасштабних фізичних процесів у геліосферній плазмі, що приводить до настільки різноманітних проявів, що досі багато їх аспектів залишаються недостатньо поясненими. Специфіка природи таких зв'язків полягає в тому, що вони утворюються в ході розвитку принципово нерівноважних процесів в об'єктах, які перебувають у стані динамічної рівноваги, і тому науковою спільнотою такі дослідження віднесено до окремого фундаментального напряму сучасної науки.

Проблема космічної погоди, тобто зв'язків між станом радіаційної та корпускулярної обстановки у навколоземному просторі з фізичними процесами в іоносфері, магнітосфері і сонячному вітрі під дією активних процесів на Сонці, акумулює в собі "земний відгук" сонячно-земних зв'язків. Вона зі всією гостротою постала перед людством із впровадженням глобальних наземно-космічних систем навігації і комунікацій, космічного моніторингу ресурсів і екологічного стану довкілля, зі зростанням вимог до безпеки транспортних зв'язків і систем енергопостачання. Потоки сонячного вітру та електромагнітної енергії модифікують структуру магнітосфери та іоносфери Землі і відповідно збурюють супутникові орбіти, змінюють характер розповсюдження радіосигналів систем зв'язку та координатної прив'язки, значно підвищують дози радіаційного опромінення пасажирів міжконтинентальних авіарейсів, не кажучи вже про прямий ризик для екіпажів орбітальних космічних станцій. Потужні електромагнітні та корпускулярні збурення виводять з ладу електронні прилади в системах керування авіаційними та космічними засобами. Значні варіації геомагнітного поля, потоки енергетичних частинок викликають не тільки потужні індукційні явища в промислових конструкціях, а й призводять до змін стану судинної та центральної нервової систем людини.

Морфологічні зміни та динаміка поведінки навколоземного простору об'єднані у поняття космічної погоди (КП). У світі останнім часом увага до фундаментальних проблем і прикладних завдань космічної погоди значно зросла. Відповідні дослідження перейшли у фазу прискореного розвитку в силу усвідомлення того факту, що подальші розробки глобальних супутникових систем разом із вдосконаленням їхньої безпеки неможливі без передбачення збурень космічної погоди. Дослідження сонячно-земних зв'язків та КП виконуються в багатьох провідних наукових центрах і університетах у рамках пріоритетних напрямів дослідницьких програм усіх розвинутих держав світу. Ці роботи координуються такими організаціями, як Комітет з космічних досліджень (COSPAR), Міжнародний радіосоюз (URSI), Міжнародна рада наукових союзів (ICSU), Міжнародний астрономічний союз (IAU), Міжнародна асоціація з аерономії і геомагнетизму (IAGA), Відділ у справах дальнього космосу ООН (UNOOSA), з 2010 року до них приєдналася й Всесвітня метеорологічна організація (WMO). Здійснення в Україні оригінальних досліджень сонячно-земних зв'язків та космічної погоди, що суттєво доповнюють світові розробки у цьому напрямі, дозволять у майбутньому втримати авторитетні позиції у галузі освоєння навколоземного простору і підвищать науковий імідж нашої держави.

Ще один важливий практичний аспект проблеми полягає в диспропорції між наявним рівнем природних і техногенних катастроф - наслідків змін космічної погоди та спроможності суспільства приймати оптимальні управлінські соціально орієнтовані рішення щодо прогнозування та контролю над цими загрозами. Важливість для України зазначеної проблеми посилюється за рахунок недосконалості та низької ефективності наявних технологій як виробництва, так і ліквідації наслідків стихійних лих та промислових аварій.

Протягом перших десятиріч космічної ери був досягнутий значний прогрес у розумінні сонячно-земної фізики та визначено основні фізичні принципи побудови глобальних моделей навколоземного космічного середовища. В подальшому вдалося покращити розуміння ролі сонячно-земних зв'язків і більш ретельно дослідити окремі ланки дуже складної геліо-геокосмічної системи, наскільки це дозволяли епізодичні одноточкові космічні місії, як правило, реалізовані в рамках окремих національних проектів. Для здійснення синхронних багато позиційних систематичних моніторингових вимірювань у космічному просторі не було відповідних технічних засобів та коштів.

Перехід до міжнародної кооперації у 2000-х роках кардинально змінив ситуацію. Зараз в космосі одночасно працюють більше 20 апаратів, дані з яких застосовуються у дослідженнях сонячно-земних зв'язків і моніторингу стану космічної погоди. У спостереженнях Сонця та його атмосфери задіяні космічні апарати проектів SOHO, SDO, STEREO, RHESSI, TRACE та HINODE, частина яких разом з KA ACE контролює параметри сонячного вітру. Угруповання з 4 супутників CLUSTER та 5 апаратів THEMIS призначені для дослідження характеристик польових і плазмових складових магнітосфери; угруповання GOES та LANL виконують моніторинг енергійних частинок в магнітосфері, а угруповання COSMIC - багатопозиційне зондування іоносфери Землі. Разом з космічними ще інтенсивніше розвинулись наземні системи моніторингу та зондування геокосмосу, зараз у світі функціонують близько сотні іоносферно-магнітосферних пунктів спостережень. Суттєвою особливістю сучасних досліджень геокосмосу є те, що дані багатьох космічних місій і численних наземних обсерваторій знаходяться в мережі Інтернет у вільному доступі для фахівців.

Великий обсяг поточних даних, з одного боку, дозволяє сьогодні перейти до оперативних застосувань результатів досліджень, а з іншого - вже виявив нестачу робіт з наукової обробки, візуалізації та інтерпретації отриманої інформації. Світовими координаційними радами визнано пріоритетність розробки методів одержання наукової та прикладної інформації, а також її фізичної інтерпретації для потреб регіональних центрів прогнозу космічної погоди і стану геосистем. Таким чином, саме наукова складова досліджень зараз набула найбільшої актуальності.