|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Изучение внутреннего строения Луны и Марса геофизическими методамиНИР
Study of the internal structure of the Moon and Mars by geophysical methods
- Руководители НИР: Гудкова Т.В., Пушкарев П.Ю.
- Участники НИР: Булычев А.А., Вотинова О.С., Кангур А.А., Кузнецов К.М., Кучерявенкова Е.А., Лыгин И.В., Панферов С.В., Савкина Л.А., Соколова Т.Б., Суконкин М.А., Чепиго Л.С., Шеблаев М.В., Шевалдышева О.О., Шустов Н.Л.
- Подразделение: Кафедра геофизических методов исследования земной коры
- Срок исполнения: 1 июля 2023 г. - 1 декабря 2025 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 2
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Геологическое обеспечение минерально-сырьевой базы, безопасности хозяйственной деятельности и развития инфраструктуры России
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к передовым цифровым, интеллектуальным технологиям
- ПН России: Транспортные и космические системы
- Направление технологического прорыва России: Космические технологии, связанные с телекоммуникациями
- Критическая технология России: Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи
-
Рубрики ГРНТИ:
- 37.31.23 Гравиметрия
- 38.57.23 Разведочная геофизика
-
Ключевые слова:
космическая электроразведка, гравиразведка, космическая геология, магниторазведка, масконы, электропроводность луны и марса, обратные задачи геофизики, магнитовариационные зондирования, астроблемы
electrical conductivity of the moon and mars, astroblems, magnetic variation soundings, magnetic exploration, gravity exploration, space geology, inverse problems of geophysics, space electrical exploration, mascons -
Описание:
Целью проекта является разработка методики комплексных геофизических исследований внутреннего строения Луны и Марса с использованием гравитационного, постоянного магнитного и переменных электромагнитных полей. Задачи проекта: 1. Выполнить оценку представительности гравиметрических и магнитометрических наблюдений с использованием спутников на Луне и Марсе. Оценить их детальность, точность и применимость к этапам геологоразведочных работ. Для Земли разработан принцип стадийности комплекса геолого-геофизических исследований оптимальных при геологическом изучении, поиске и разведке полезных ископаемых. Как показывает опыт, именно стадийность обеспечивает эффективность комплекса геофизических методов. 2. Подобрать и испытать в Земных полевых условиях оптимальный комплекс геофизических работ для изучения изометричных структур, аналогичных масконам. Значимыми аномальными объектами на Луне и Марсе являются масконы, кратеры и иные изометричные структуры, которых нет в таком количестве на Земле. Эти объекты представляют как собственный научный и практический интерес, так и могут являться помехой для изучения глубинного строения Луны и Марса. Поэтому необходимо разработать методики выделения их эффектов в физических полях. 3. Разработка методики изучения верхней части разреза Луны и Марса с помощью электроразведки, в том числе для Марса – с использованием БПЛА. 4. Развитие методов глубинного магнитовариационного зондирования для изучения электропроводности мантии Луны и Марса.
-
Планируемые результаты:
1. Оценка информативности, представительности, детальности, точности имеющихся моделей гравитационного и магнитного полей Луны и Марса, основанная на их покомпонентном анализе, а также прямом моделировании, для решения геологических задач на различных стадиях. Достижимость данного результата обеспечивается многолетним опытом возможна благодаря многолетнему опыту участников научного коллектива, подтверждаемого соответствующей информацией в системе ИСТИНА. 2. Рекомендации по дальнейшему изучению Луны и Марса для решения геологических задач комплексом геофизических методов, включающим гравиразведку, магниторазведку и электроразведку. Достижимость данного результата возможна благодаря многолетнему опыту коллектива, подтвержденному выполнением научно-исследовательских и практических работ на реальных объектах в разных физико-геологических условиях Земли. 3. Геофизические исследования земных изометричных структур, предположительно, метеоритного происхождения как доступных аналогов масконов Луны и Марса. Планируется выполнение целенаправленных полевых работ на типовых объектах с использованием имеющейся в Московском Университете современной высокоточной аппаратуры. Члены научного коллектива обладают необходимыми компетенциями проведения полевых работ, обработки и интерпретации материалов. 4. Методика разделения потенциальных полей на компоненты, обусловленные внутренним строением космических тел (Луны и Марса) и эффектов изометричных приповерхностных структур. Общепринятые методы частотной фильтрации не позволяют произвести разделение в связи с большой вариативностью параметров (в первую очередь, размеров) изометричных объектов. Предполагается разработка специальных методов пространственно-частотной фильтрации на основе алгоритмов искусственного интеллекта. 5. Основными результатами проекта в области электромагнитных методов геофизики будет создание методики малоглубинных (до 100 м) электромагнитных зондирований Луны и Марса, а также методики глубинных магнитовариационных зондирований мантии Луны и Марса. В обоих случаях подразумевается разработка и обоснование требований к аппаратурным комплексам, технологиям наблюдений, методам и программному обеспечению для обработки и интерпретации данных. 6. Исходя из высоких удельных электрических сопротивлений грунтов Луны и Марса (в сравнении с земными), основными методами малоглубинной электроразведки должны стать индукционные зондирования в частотной и временной области (соответственно частотное зондирование и зондирование становлением поля), а также метод георадиолокации. 7. Глубинные магнитовариационные зондирования Земли, Луны и Марса должны основываться на разных подходах, что связано с различиями в их постоянных магнитных полях (Земля обладает сильным магнитным полем, Луна проходит через магнитосферу Земли, Марс обладает очень слабым магнитным полем).
- Добавил в систему: Пушкарев Павел Юрьевич
Источник финансирования НИР
| Хоздоговор, Проект 23-Ш01-13 Междисциплинарных научно-образовательных школ МГУ Изучение внутреннего строения Луны и Марса геофизическими методами |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 июля 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Изучение внутреннего строения Луны и Марса геофизическими методами |
| Результаты этапа: НАПРАВЛЕНИЕ «ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОЛЯ» В геологической практике принято стадийное изучение территорий от мелкомасштабных к крупномасштабным, то есть сначала проводятся региональные исследования и далее пошагово проверяются геологические гипотезы, концепции, теории, детализируются карты, схемы, формируются физико-геологические модели. Отклонения от стадийного изучения территорий чаще всего приводит к формированию неполной или неправильной физико-геологической модели, что в конечном счете оборачивается большими финансовыми и временными потерями, чем если бы все стадии геологоразведки были проведены. В настоящее время степень достоверности аномального гравитационного поля Луны отвечает картам масштаба 1: 2 500 000, то есть исследованиям, при которых наблюдения выполнены по сети 25x25 километров. Это, безусловно, выдающееся достижение мировой космической отрасли. Исходные гравиметрические материалы такого масштаба могут использоваться только для решения региональных геологических задач, наиболее конкретной из которых является локализация и изучение внутреннего строения масконов. Среди всех геофизических методов именно гравиметрический наиболее полно обеспечен материалами для изучения космических тел и особенностей их глубинного геологического строения и особенностей строения. Однако даже последние спутниковые миссии имеют пока достаточно низкое разрешение, которое позволяет оценить особенности гравитационного поля только в планетарном масштабе, а удачные налунные измерения силы тяжести были выполнены лишь на одном профиле. В связи повышение точности и детальности цифровых моделей поля силы тяжести Луны требует продолжения Лунных спутниковых миссий и параллельно проведения большего количества гравиметрических работ на поверхности Луны. Решение этих задач связано с созданием современной гравиметрической аппаратуры и в частности развитие методик на подвижном основании, преимущество которых в производительности и возможности автономной работы. Параллельно очевидна необходимость разработки методов и методик обработки и интерпретации данных космических гравиметрических съемок. В частности, актуальна задача проекта следующего года: «Разработка методики редуцирования гравитационных полей с учетом влияния масконов, астроблем, кратеров и других кольцевых объектов с использованием методов искусственного интеллекта.» имеет собственное научное значение и «лунных» материалов для её выполнения достаточно. НАПРАВЛЕНИЕ «ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ» За отчётный период работа по данному направлению была связана с анализом и обобщением результатов, полученных в нашей стране и за рубежом, с оценкой возможностей космической электроразведки и подготовкой статьи по этой тематике. Электроразведка представляет собой раздел разведочной геофизики, включающей десятки методов, которые можно разделить на три группы: методы постоянного поля, низкочастотные и высокочастотные. Метолы постоянного тока требуют заземлений и расстановки большого числа электродов, что весьма сложно обеспечить в высокоомных условиях Марса и Луны, а также в беспилотном режиме. Поэтому мы сконцентрировались на возможностях низкочастотных и высокочастотных методов. Среди низкочастотных методов есть использующие естественные и искусственные источники, из них первые обладают наибольшей глубинностью. Так, метод глубинного магнитовариационного зондирования (ГВМЗ) уже применяется при изучении мантии Марса и Луны с орбиты и с поверхности. Метод магнитотеллурического зондирования (МТЗ) имеет предпосылки для применения в космосе, более того, Американские учёные планируют выполнить МТЗ на Луне в 2024 году. Из низкочастотных методов с искусственным источником хорошие перспективы имеет метод зондирования становлением поля (ЗС). В нём возможно совмещать источник и приёмник, что обеспечивает компактную и удобную в работе установку. Эти идеи высказывались ещё Советскими, а позднее – Американскими геофизиками для поисков подповерхностных вод на Марсе, также ими были созданы соответствующие технологии, опробованные на Земле. Для детальных площадных исследований нам представляется перспективным использование метода частотного зондирования (ЧЗ) со стационарным источником и лёгким передвижным приёмником, который может перемещаться с помощью беспилотного аппарата, в том числе летательного для условий Марса. Для просвечивания массивов горных пород может быть эффективен метод радиоволнового просвечивания (РВП). Причём в высокоомных условиях Марса и Луны методы ЧЗ и РВП могут давать информацию как об удельном электрическом сопротивлении (УЭС), так и о диэлектрической проницаемости (ДП) горных пород. Основным высокочастотным методом электроразведки является метод георадиолокации. Он использовался на Марсе как в орбитальном варианте, так и для детальных исследований на поверхности одного из участков (работа Китайских геофизиков 2021 года). Хотя достоверно определить наличие жидкой воды не удалось, были получены некие косвенные свидетельства её наличия, а также следы существования в прошлом. Видится необходимым некоторое усовершенствование использовавшихся систем, а также наращивание изучаемых площадей для получения более достоверных результатов. Перспективные для изучения Марса и Луны методы электроразведки приведены в таблице. Отметим, что почти все методы позволяют проводить зондирование, то есть в каждой точке оценивать изменение электрических свойств с глубиной. Причём максимальная глубинность исследований при тех же параметрах аппаратуры и методики в высокоомных условиях Луны и Марса оказывается во много раз больше, чем на Земле. Более подробно результаты представлены в статье: - Шустов Н.Л., Пушкарев П.Ю., Гудкова Т.В., Панферов С.В. Возможности космической электроразведки. Гелиогеофизические исследования, 2023, выпуск 41, с. 16-26. | ||
| 2 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Изучение внутреннего строения Луны и Марса геофизическими методами |
| Результаты этапа: | ||
| 3 | 1 января 2025 г.-1 декабря 2025 г. | Изучение внутреннего строения Луны и Марса геофизическими методами |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".