Центр астрофизических исследований

Центр астрофизических исследований (ЦАИ, руководитель Сергей Александрович Сартин, к.ф.-м.н.) включает в себя: астрофизическую обсерваторию и планетарий. Обсерватория оснащена оптическим телескопом системы Ричи-Кретьена с апертурой 0.77 м. Благодаря высококачественным спектральным приборам и эффективному светоприёмному оборудованию в обсерватории проводится широкий круг исследований.

Известность и признание как в Республике Казахстан, так и в зарубежных странах получили, проведенные в 2006-2013 годы экспериментальные и теоретические исследования мезосферных серебристых облаков (МСО). Учеными ЦАИ СКГУ выдвинута и подтверждена гипотеза о связи их появления с погодно-климатическими изменениями на Земле. Разработана не имеющая аналогов концепция, объясняющая происхождение некоторых форм МСО действием активных процессов в тропосфере Земли.

Крупными достижениями отмечены и исследования природы изменения блеска долгопериодических переменных звёзд. Создана новая физическая концепция природы изменения светимости красных гигантов входящих в кратные звёздные системы, получившая одобрение в ДТОО АФИФ г. Алматы и ГАИШ МГУ г. Москва и не имеющая аналогов в мировой практике.

Данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), а именно космические снимки могут получить широкое применение во многих отраслях экономики северного региона Казахстана. Популяризация информации, полученной из космоса, позволяет обеспечить возможность использования её в повседневной деятельности при землеустроительных, кадастровых работах и в рамках различных видов мониторинга земель.

Сотрудниками центра Астрофизических исследований СКГУ им. М. Козыбаева создан центр космического мониторинга в рамках выполнения проекта «Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) из космоса с целью решения практических задач в различных областях хозяйственной деятельности».

Проводится разработка механизмов взаимодействия между органами государственной власти и населением (в том числе и юридическими лицами) республики на основе геоинформационных технологий. Отчасти создание единой геоинформационной системы (ГИС) по земельным ресурсам и объектам недвижимости обусловлено потребностями юридических и физических лиц, а также самих сотрудников департаментов имущественных и земельных отношений и сотрудников администраций муниципальных образований районного и поселенческого уровня в данной сфере деятельности.

Географические информационные системы – это программно-аппаратный комплекс, способный вводить, хранить, обновлять, анализировать и отображать все виды географически привязанной информации.

ГИС обладают следующими свойствами:

• пространственность;
• структурированностью данных;
• отраслевая ориентированность;
• комплексный и системный подход к исследованию и отображению геосистем;
• адаптивность и много вариантность решения задач с возможностью совместного анализа значительного числа параметров, характеризующих геосистемы.

ГИС дают возможность оперативного реагирования на любую возникающую объектно-ориентированную ситуацию с получением по ней всей необходимой картографической и тематической информации. На основе ГИС можно моделировать различные процессы, явления и изучать изменение их состояния во времени.

Таким образом, ГИС дает возможность реализации внедрения данных ДЗЗ в работу различных отраслей народного хозяйства северного Казахстана. В частности в рамках выполняемого проекта предлагается выполнение целевой системы мониторинга (ЦСМ) по многим отраслям.

Весьма интересны и перспективны результаты поиска на территории Северного Казахстана астроблем – геологических образований связанных с падением на Землю тел астероидных размеров. Показано, что явления такого рода внесли существенный вклад в формирование рельефа региона и возникновение месторождений полезных ископаемых. Параллельно в указанном направлении проведены оригинальные исследования метеорной обстановки вблизи Земли в разные сезоны годы.

Своеобразный эффект имели и работы по изучению минеральных ресурсов Луны. В ходе их производства разработана и внедрена новая методика обнаружения и исследования кратковременных лунных явлений (КЛЯ). Впервые в Казахстане проведены наблюдения таких явлений, построены их физические модели.

Так же осуществляется создание программного комплекса для формирования 3D видео и стереоизображений на основе наблюдательных данных с помощью технологии NVIDIA CUDA. Создание программного комплекса предназначенного для обработки наблюдательных и спектральных данных. Разработанный программный продукт позволит повысить эффективность обработки наблюдательных данных и заметно сократит сроки обработки.

Установлены прочные научные связи с учёными зарубежных стран. Наиболее плодотворно сотрудничество с учёными из Института Физики Космоса и Атмосферы (Кируна, Швеция) и Государственного Астрономического Института им. Штернберга (МГУ, РФ). Сотрудники центра отмечают особую важность проводимых исследований, а так же перспективность развития инструментальной базы, которая позволит в дальнейшем решать не только фундаментальные, но и прикладные задачи.   

За время существования обсерватории, на основе собственных разработок, защищено 2 кандидатские диссертации при НЦ КИТ ДТОО «Астрофизический институт» г. Алматы. Так же защищено 7 магистерских диссертаций и более 20 дипломных работ при кафедре физики, продолжают обучение ещё три магистранта, готовящих диссертации на основе исследований проводимых в центре. Открыта магистратура по специальности «Астрономия». Ведётся постоянная работа с учениками школ города и области по подготовке научных проектов школьников. Выполнено 12 таких работ, причём работы занимают первые места.

На базе ЦАИ постоянно ведутся занятия и практики у студентов по специальности «Астрономия», с использованием демонстрационной и наблюдательной техники. В частности, используя проектор планетария, подробнейшим образом проводится изучение строения звёздного неба. Используя наблюдательное оборудование, отрабатываются навыки наведения на объект и последующая его регистрация.

Деятельность ЦАИ выполняется в полном соответствии с целями и задачами учебно-научного подразделения СКГУ.

Особенное внимание обращено на развитие учебной работы по астрономии со студентами специальностей «Астрономия» и «Физика». На базе ЦАИ проводятся лекционные, практические и лабораторные занятия по дисциплинам:

1. Общая астрономия 2. Астрономия 3. Практическая астрофизика 4. Основы астрофизики

5. Астрофизика Солнечной системы и Галактики 6. Нестационарные звёзды 7. Астрометрия 8. Внегалактическая астрономия

Была проведена в сентябре 2011 года научно-практическая конференция «Актуальные проблемы физики небесных тел и плазменного состояния вещества. Эксперимент и математическое моделирование», на которой были представлены работы из Европы, СНГ и Казахстана.

ЦАИ постоянно принимает делегации из разных стран мира. Работа ЦАИ неоднократно представлялась делегациям правительственных и парламентских групп РК, работникам МОН РК, делегациям акимата и общественных организаций. Ведётся работа направленная на популяризацию проводимых в центре исследований. Написано более 40 статей в различные издания, СМИ подготовлено и показано на каналах разного уровня более 30 сюжетов о работе центра. Особое внимание уделяется научно-просветительской и профориентационной работе. Ведётся обновление как научного так и учебного оборудования. Приобретен новый цифровой планетарий позволяющий более подробнее проецировать как звёзды так объекты дальнего и ближнего космоса. Постоянно проводятся просветительские лекции на различные тематики об объектах космоса для населения города и области. В период с 2005-2013 гг общее количество экскурсий составило более 300, при этом количество посетителей превысило значение в 10 тыс. человек.