История ДНС ФИАН

Долгопрудненская научная станция ФИАН – Лаборатория физики Солнца и космических лучей имени академика С.Н. Вернова -была основана в 1946г.   В  2016г. ДНС ФИАН исполнилось 70 лет.

Ю.И. Стожков (ДНС ФИАН)

Введение. Во второй половине 40-х годов прошлого столетия перед нашей страной - Советским Союзом - стояла задача скорейшего создания ядерного (а немного позднее и термоядерного) оружия. В августе 1945 г. Соединенные штаты Америки испытали на мирных жителях Японии свои атомные бомбы, сбросив их на города Хиросиму и Нагасаки. Угроза применения ядерного оружия против нашей страны была реальной. Тогда наше правительство приняло решение о создании новых научных подразделений, работа которых должна была быть направлена на решение задач, необходимых для создания ядерного оружия. Было выпущено закрытое Постановление Совета народных комиссаров СССР (СНК СССР) № 503-208 от 4 марта 1946 г. о мерах по развитию исследований космических лучей (в то время космические лучи имели прямое отношение к созданию атомного оружия). В Постановлении, в частности, было предписано «создать в г. Долгопрудном Московской области научную станцию Физического института им. П.Н. Лебедева Академии наук СССР». Этот документ был подписан председателем СНК СССР И.В. Сталиным и Управляющим делами СНК СССР Я.Е. Чаадаевым. Начиная с этой даты и по настоящее время, Долгопрудненская научная станция ФИАН (далее ДНС) успешно проводит научные исследования в области физики космических лучей.

ДНС ФИАН была создана благодаря усилиям будущего академика С.Н. Вернова при поддержке академика Д.В. Скобельцына, в то время директора Научно-исследовательского института ядерной физики Московского Государственного университета имени М.В. Ломоносова (НИИЯФ МГУ). С.Н. Вернов был первым директором ДНС ФИАН с момента ее создания по 1961 год. В 1951 г. академик Д.В. Скобельцын был назначен директором ФИАН, в 1960 г. он передал функции директора НИИЯФ МГУ С.Н. Вернову. В свою очередь, С.Н. Вернов передал руководство ДНС ФИАН своему коллеге А.Н. Чарахчьяну, который был директором ДНС с 1961 года по 1974 год (фотографии С.Н. Вернова и А.Н. Чарахьяна показаны на рис 1 и 2).

Рис. 1. Академик С.Н. Вернов (1910-1982) -   основатель и первый директор ДНС ФИАН.

Рис. 2. Профессор А.Н. Чарахчьян (1905- 1981) - директор ДНС ФИАН с 1961 г. по 1974 г.

Позднее с 1974 г. по 2011 г. директором ДНС был Юрий Иванович Стожков, а с 2011 г. по настоящее время – Владимир Салимгереевич Махмутов. Главное здание ДНС ФИАН в начале 1950-х годов и в 2015 г. показано на рис. 3.

Рис. 3. Главное здание ДНС ФИАН в начале 1950-х годов (верхний) и в 2015 г. (нижний)

Весь путь, пройденный ДНС ФИАН с момента ее основания по настоящее время, можно разбить на несколько этапов. 1946 - 1956 гг. Первые годы работы сотрудников станции были посвящены изучению состава, свойств частиц космических лучей и характеристик их ядерных взаимодействий. В то время единственным источником частиц с высокими энергиями (Е > 10⁸ эВ) были космические лучи. Изучение характеристик их взаимодействий с ядрами воздуха и других материалов было необходимо для создания атомного оружия в нашей стране. Во второй половине 40-х и в 50-е годы прошлого века С.Н. Вернов использовал технику подъема научной аппаратуры в верхние слои атмосферы на высоты 25-30 км с помощью аэрологических оболочек. В то время эта техника успешно применялась в физических исследованиях в нашей стране и за рубежом. Один из таких запусков научной аппаратуры показан на рис. 4.

Рис. 4. Запуск прибора с помощью гирлянды оболочек вблизи г. Ош (начало 1950-х годов) сотрудниками ДНС.

Запуски в атмосферу различных типов приборов до высот 25-30 км позволили определить основные свойства космических лучей (энергетический спектр, угловое распределение заряженных частиц на разных высотах в атмосфере и др.), определить характеристики взаимодействий частиц космических лучей с ядрами воздуха, свинца, железа. В 1949 г. С.Н. Вернов и Н.А. Добротин организовали морскую экспедицию в Индийский океан для изучения свойств космических лучей на различных широтах и высотах в атмосфере (Рис. 5). Различные высоты в атмосфере создавали естественный сепаратор частиц космических лучей по их энергии, а различные широты от почти полярных районов до экватора разделяли первичные частицы по их жесткости с помощью магнитного поля Земли.

В 1949 году Сергей Николаевич Вернов был удостоен Государственной премии первой степени за экспериментальные исследования космических лучей в верхних слоях атмосферы.

Рис. 5. Наполнение оболочек для запуска прибора в верхние слои атмосферы на экваторе в Индийском океане (1949 г.).

1957 - 2000 гг. В 1957 г. была принята программа «Международный геофизический год», направленная на исследования геофизических явлений в атмосфере и магнитосфере Земли. В этой программе участвовала и наша страна, на ее выполнение были выделены деньги. В рамках этой программы С.Н. Верновым и Н.В. Пушковым (в то время директор ИЗМИРАН) в СССР были созданы сети наземных магнитных станций, наземных станций космических лучей и сеть станций регулярного зондирования космических лучей в атмосфере Земли. Нужно сказать, что вплоть до настоящего времени (почти 60 лет) созданные станции исправно выполняют возложенные на них функции.

Идея регулярного зондирования потоков заряженных частиц в земной атмосфере на различных широтах была предложена С.Н. Верновым. С середины 1957 г. С.Н. Вернов со своим соратником и другом Агаси Назаретовичем Чарахчьяном начали проводить регулярные измерения потоков космических лучей на различных высотах в земной атмосфере северных и средних широт. Верным помощником А.Н. Чарахчьяна в стратосферных экспериментах и обработке экспериментальных данных была Таисия Никаноровна Чарахчьян. Это была замечательная женщина, талантливый физик - известный специалист в области космических лучей, позднее успешно защитившая докторскую диссертацию.

Ко второй половине 1950-х годов была разработана необходимая полетная и наземная приемная аппаратура. С.Н. Вернов еще в 30-х годах прошлого века модернизировал аэрологический радиозонд, чтобы измерять потоки заряженных частиц в земной атмосфере. Стандартный радиозонд для мониторинга заряженных частиц в атмосфере, используемый в последние десятилетия, показан на рис. 6. Радиозонд передает информацию по 2 каналам: данные одиночного счетчика (космические лучи плюс радиоактивность, если она есть) и данные телескопа, регистрирующего только космические частицы без радиоактивности.

Рис. 6. Стандартный радиозонд для измерения заряженных частиц в атмосфере Земли.

1- крышка и корпус пенопластовой коробки; 2 - газоразрядные счетчики СТС-6 (верхний счетчик измеряет глобальный поток заряженных частиц, а верхний и нижний счетчики образуют телескоп, измеряющий вертикальный поток частиц); 3 - между счетчиками имеется алюминиевая пластинка толщиной 7 мм, которая поглощает все частицы, образованные в процессе радиоактивного распада; 4 - батарея для питания радиозонда; 5 - радиосхема с высоковольтным преобразователем (450 В) и передатчиком (частота ~135 МГц); 6 - барограф; 7 - свернутая антенна.

Прохождение отдельной заряженной частицы через детектор (счетчик или телескоп) вызывает срабатывание радиопередатчика, и этот импульс передается на наземный приемный пункт. Наземный приемный пункт включает в себя УКВ-приемник с антенной, селектор импульсов по длительности, осциллограф, компьютер со специальной программой для приема и анализа получаемой информации (рис. 7).

Рис. 7. Приемный пункт радиосигналов от радиозонда космических лучей в г. Долгопрудном Московской области. Прием данных радиозонда выполняет инженер ДНС В.В. Иванов.

Для градуировки газоразрядных счетчиков СТС-6 были разработаны специальные стенды, показанные на рис. 8 (для одиночных счетчиков) и рис. 9 (для телескопов). Стенд для градуировки одиночных счетчиков вращается со скоростью несколько оборотов в минуту, чтобы исключить неоднородность гамма-фона окружающей среды.

Рис. 8. Стенд для градуировки одиночных счетчиков.

   Рис. 9. Стенд для градуировки телескопов.

Измерения потоков заряженных частиц проводятся от уровня Земли до высот 30-35 км на широтах с различными геомагнитными порогами обрезания R_c (R_c =pc/(Ze), где р – импульс частицы, с – скорость света, Z – электрический заряд частицы, е – заряд электрона). Значения R_c определяются магнитным полем Земли и показывают минимальные значения жесткостей первичных космических частиц, которые попадают в данный пункт наблюдений. В полярных районах значения R_c близки к нулю, а в экваториальных районах значения геомагнитных порогов обрезания R_c достигают величины ~ 15 ГВ.

С середины 1957 года изучение временных и пространственных изменений потоков космических лучей методом их регулярного мониторинга в атмосфере Земли стало основной темой научных исследований Долгопрудненской научной станции ФИАН.

К началу 60-х годов на ДНС сложился достаточно сильный коллектив, который включал в себя научных сотрудников, инженеров, техников, лаборантов. Руководителями работ были А.Н. Чарахчьян и Т.Н. Чарахчьян. Научная часть коллектива состояла из Г.А. Базилевской - сейчас д.ф.-м.н., профессора, А.Н. Квашнина - сейчас к.ф.-м.н., опытного экспериментатора и Стожкова Ю.И. - сейчас д.ф.-м.н., профессора. Несколько позднее к этой группе присоединились научные сотрудники Свиржевский Н.С. - сейчас д.ф.-м.н., гл.н.с., вложивший много сил и энергии в получение экспериментальных данных, Свиржевская А.К. - сейчас к.ф.-м.н., через руки которой проходят все экспериментальные данные. В середине 70-х годов группа научных сотрудников пополнилась М.Б. Крайневым и М.С. Калининым - сейчас к.ф.-м.н., опытными и знающими физиками. В начале 80-х годов после окончания аспирантуры на ДНС начал работать В.С. Махмутов, ныне д.ф.-м.н., доцент, с 2011 г. руководитель ДНС ФИАН. Группа инженеров состояла из П.Н. Агешина и А.Ф. Красоткина, И.К. Маршанова, участников войны, внесших неоценимый вклад в получение экспериментальных данных о космических лучах в земной атмосфере, А.Е. Голенкова, В.Н. Макунина, В.В. Баяревича, А.М. Истратовой, В.А. Чукарева - участников многих экспедиций на север (Мурманская область) и в Антарктиду (станция Мирный). К сожалению, этих людей уже нет с нами. Много сил и энергии отдали обработке экспериментальных данных наши сотрудницы, тоже уже ушедшие от нас, А.Ф. Бирюкова, К.А. Богатская, В.И. Обрывалова. В течение многих десятилетий оперативную связь станции с центральной частью ФИАНа осуществляла З.С. Гусакова. Практически до конца 60-х годов компьютеров было очень мало, и обработка данных велась вручную. Это был огромный труд. В последние десятилетия обработка данных выполняется молодыми сотрудниками под руководством наших опытных специалистов Т.И. Клочковой, Г.В. Клишиной и Е.Г. Плотниковой. Большую работу проводила и проводит наша механическая мастерская, которой многие годы руководил В.К. Алексеев. Последние 5 лет успешно заведует механической мастерской А.В. Кирюшенков. Нужно отметить, что практически вся опытная научная аппаратура в прошлом была сделана и делается в настоящее время нашими сотрудниками механической мастерской. Ценными приобретениями для ДНС оказался приход к нам высококвалифицированного инженера-электроника О.С. Максумова. В последние годы оперативную связь ДНС с московской площадкой ФИАНа добросовестно выполняют наши сотрудницы Г.И. Плугарь и О.А. Шишкова. Успешно работает заместителем заведующего ДНС по общим вопросам молодой сотрудник П. Шишков.

Основной задачей регулярного мониторинга заряженных частиц в атмосфере было изучение модуляционных эффектов в космических лучах и их связи с солнечной активностью. К настоящему времени, в рамках этой тематики, получен единственный в мире ряд однородных данных о потоках космических лучей в атмосфере Земли на высотах от ее поверхности до 30-35км. Эти данные были получены в северных и южных полярных широтах (Мурманская область и Антарктида, соответственно), а также на средних широтах северного полушария. Данные охватывают временной интервал с середины 1957 г. по настоящее время.

За полученные научные результаты коллектив научных сотрудников ДНС (А.Н. Чарахчьян - руководитель работы, Г.А. Базилевская, Ю.И. Стожков и Т.Н. Чарахчьян - сотрудница НИИЯФ МГУ) в 1976 г. был удостоен Ленинской премии за работу по изучению модуляционных эффектов в космических лучах и связи этих эффектов с солнечной активностью.

Проведение регулярных запусков в атмосферу радиозондов космических лучей в каждом пункте наблюдений включает в себя в качестве обязательных условий наличие радиозондов, водорода в баллонах для наполнения оболочек, готовность приемной аппаратуры. До начала 90-х годов прошлого столетия (до начала развала СССР) радиозонды выпускались ежедневно не только в 3-х перечисленных выше пунктах, но и в Алма-Ате (совместно с сотрудниками КазГУ, руководитель работы - профессор Е.В. Коломеец), в обсерватории Тикси (совместно с сотрудниками ИКФИА, руководитель работы - д.ф.-м.н. А.М. Новиков), в Норильске (совместно с сотрудниками ИЗМИРАН СО АН СССР), в Армении вблизи Еревана (совместно с сотрудниками Ереванского физического института, руководитель работы - к.ф.-м.н. Г.А. Асатрян), в Крыму, поселок Научный (совместно с сотрудниками Крымской астрофизической обсерватории, руководитель работы - д.ф.-м.н. А.А. Степанян), в Воейково вблизи Ленинграда (руководитель работ, сотрудник ЛО ИЗМИРАН - д.ф.-м.н. М.И. Тясто), в Дальнереченске (по инициативе Гидрометслужбы) и в Бразилия (руководитель работы - профессор И. Мартин, Университет г. Кампинас). Обширная программа измерений была проведена в нескольких морских экспедициях, в основном на судах, следующих из Ленинграда в Антарктиду. Как правило, экспедиции организовывались в периоды минимумов или максимумов солнечной активности. Таким образом, нам удалось получить планетарное распределение потоков космических лучей в атмосфере по всему земному шару в различные фазы солнечной активности.

С середины 1957 г. по настоящее время на разных широтах сделано более 85000 выпусков в атмосферу стандартных радиозондов космических лучей.

После развала СССР с начала 90-х годов финансирование РАН резко упало, и масштаб исследований пришлось существенно сократить. Цены на материалы существенно (в десятки раз) выросли. Многие материалы и оборудование перестали вообще производиться в России и сейчас приобретаются за рубежом. Например, метеорологические оболочки, ранее производимые в Казани и имевшие высокое качество, теперь, в течение последних нескольких десятков лет приобретаются в Китае. Радиозонды космических лучей, разработанные сотрудниками ДНС, в течение нескольких десятилетий производились заводом «Физприбор» в Москве (ежегодно до 2000 шт. радиозондов). В последние 20-25 лет они производятся силами сотрудников ДНС (ежегодно по 500 шт. радиозондов).

На рис. 10 приведен один из основных экспериментальных результатов регулярного стратосферного зондирования, полученный с середины 1957 г. по настоящее время - временной ход потока галактических космических лучей в максимуме кривой поглощения, N_m(x), зарегистрированный в атмосфере северных и южных полярных широт и в северных средних широтах.

Рис. 10. Временной ход среднемесячных значений потоков галактических космических лучей в атмосфере в максимуме кривой поглощения, N_m(x). Зеленая кривая - данные, полученные в северных полярных широтах в Мурманской области с геомагнитным порогом обрезания R_c = 0.5 ГВ; синяя кривая - измерения в Антарктиде в обсерватории Мирный, R_c = 0.04 ГВ; красная кривая - измерения на средней широте вблизи Москвы, R_c = 2.4 ГВ. Пунктиром показаны максимальные потоки галактических космических лучей в 1965 г.

На этом рисунке отчетливо видны 11-летние циклы в космических лучах, вызываемые соответствующими циклами в солнечной активности. Кроме того, видно чередование остроугольных пиков (1965 г., 1987 г., 2009 г.) и плоских вершин (1972-1977 гг., 1995-1999 гг.). Этот эффект чередования связан с влиянием общего магнитного поля Солнца на процессы распространения космических лучей в гелиосфере. Он был открыт практически одновременно сотрудниками ДНС и иностранными учеными.

            Вся атмосфера от уровня Земли до высот 35 км разбита на 51 интервал и мы имеем временные зависимости потоков космических лучей на этих интервалах на различных широтах для периода с середины 1957 г. по настоящее время.

Другим важным результатом, полученным сотрудниками ДНС, являются исследования физических характеристик заряженных частиц, ускоренных во вспышках на Солнце. На больших высотах в полярной атмосфере частицы от солнечных вспышек регистрируются гораздо чаще, чем это делают специальные установки (нейтронные мониторы и мезонные телескопы), расположенные на поверхности Земли. С 1942 г. по настоящее время наземные приборы зарегистрировали 71 солнечное протонное событие, а в верхних слоях атмосферы в 19-23 циклах солнечной активности (1957-2009 гг.) в наших измерениях зарегистрировано более 100 вторжений в земную атмосферу солнечных протонов с энергией выше 100 МэВ. Суммарное время повышенной радиации в полярных широтах на высотах более 15-20 км составило 250 суток, было проведено более 850 выпусков радиозондов). В качестве примера на рис. 11 показано солнечное протонное событие 20.01.2005 г., в котором были ускорены заряженные частицы вплоть до энергий ~6000 МэВ. Показан высотный ход заряженных частиц в полярной атмосфере. Разные значки показывают данные, полученные в нескольких полетах радиозондов.

Рис. 11. Поток заряженных частиц в полярной атмосфере во время солнечного протонного события 20.01.2005 г. Разные значки показывают данные, полученные в нескольких полетах радиозондов. Нижняя кривая показывает фон от галактических космических лучей.

Полученные данные составляли основной источник о потоках и энергетических спектрах солнечных протонов с энергией выше 100 МэВ до начала мониторинга солнечных частиц на геостационарных спутниках IMP-8 (1974 г.) и основной источник информации о солнечных протонах в интервале 100-1000 МэВ до запуска на орбиту спектрометра ПАМЕЛА (июнь 2006 г.). Результаты наблюдений солнечных протонов в атмосфере включены в Каталоги солнечных протонных событий (издания 1982, 1986, 1989, 1990, 1998 гг. и электронное издание 2015 г. http://www.kosmofizika.ru/katalog/katalog.htm).

Кроме измерений протонов, ускоренных в солнечных вспышках, регулярное зондирование потоков заряженных частиц в атмосфере позволяет регистрировать потоки высыпающихся из радиационного пояса частиц. Эти частицы наблюдаются в районе полярного овала на высоких широтах северного и южного полушарий. Высыпающиеся частицы наблюдаются во время магнитных возмущений магнитосферы на высотах более 20 км (атмосферное давление Х £ 50 г/см²). В верхние слои полярной атмосферы высыпаются магнитосферные электроны (реже высыпаются протоны), которые при своем распространении в атмосфере образуют рентгеновское излучение, регистрируемое нашими радиозондами. С 1961 года по настоящее время зарегистрировано более 550 случаев рентгеновского излучения, генерированного магнитосферными электронами с энергией выше нескольких сотен кэВ. Эти электроны представляют опасность для аппаратуры спутников («электроны-киллеры»), вызывают нарушение распространения радиоволн в ионосфере и, через ион-молекулярные реакции, приводят к изменениям содержания озона в атмосфере. В настоящее время создан и опубликован уникальный каталог зарегистрированных случаев высыпаний в атмосферу магнитосферных электронов.

Несмотря на финансовые трудности, которые начались в 90-х годах, коллективу станции до настоящего времени удалось сохранить регулярное 3-разовое еженедельное зондирование потоков космических лучей в северных и южных полярных широтах и в северных средних широтах. На выполнение этой работы идет основная доля финансовых средств, получаемых лабораторией. Дело в том, что радиозонды после запуска в атмосферу теряются, и каждый год их нужно изготавливать заново, т.е. покупать радиодетали, газоразрядные счетчики, оболочки и т.п. Все это стоит достаточно дорого. Например, в 2016 г. один счетчик СТС-6 стоит 2.9 тыс. руб. (в советское время он стоил несколько руб.), а нам необходимо иметь ежегодно не менее 1000 шт., т.е. их полная стоимость составляет 2.9 млн. руб. Т.к. денег не хватает, то приходится обращаться в дирекцию института или в Президиум РАН за финансовой помощью. Нужно сказать, что дирекция ФИАНа и Президиум РАН стараются помочь и помогают. В трудные 90-е годы преодолеть наши финансовые проблемы помогал академик А.Е. Чудаков, который в то время являлся председателем Научного совета РАН по комплексной проблеме «Космические лучи». За последние ~10 лет ДНС ежегодно обращалась к директору ФИАНа академику Г.А. Месяцу о безвозмездном выделении 500-800 тыс. руб. на приобретение счетчиков, и он всегда выделял эти деньги. Без поддержки академиков А.Е. Чудакова и Г.А. Месяца, без благожелательного отношения многих членов дирекции института к нашей работе проведение регулярного мониторинга космических лучей в атмосфере было бы невозможным.

Другим направлением работ на ДНС было изучение ядерных взаимодействий космических лучей при высоких энергиях. На ДНС успешно работала группа, руководимая д.ф.-м.н. Ю.А. Смородиным. В эту группу входили В.И. Рубцов, М.В. Соловьев, Б.В. Толкачев (все кандидаты наук), Р.А. Антонов (ныне д.ф.-м.н.). Исследования выполнялись на самолете, который был специально выделен Министерством обороны СССР. Научная аппаратура устанавливалась в корпусе самолета-лаборатории и в его крыльях (см. рис. 12 и 13). Это позволяло изучать атмосферные ливни и механизмы их образования в области энергий 10¹² эВ и выше.

Рис. 12. Самолет-лаборатория Ту-154 на аэродроме в Крыму.

Рис. 13. Научная аппаратура для изучения ядерных взаимодействий высокоэнергичных космических лучей, установленная в фюзеляже самолета-лаборатории.

В 90-е годы прошлого века в этой группе зародился новый эксперимент - изучение взаимодействий космических лучей с ядрами воздуха при энергиях космических частиц более 10¹⁵ эВ с использованием рентгеновских пленок. Изучались так называемые гамма-семейства. Сначала рентгеновские пленки экспонировались на самолете-лаборатории. Была разработана методика обработки пленок. Все это послужило основой для создания крупномасштабного международного эксперимента ПАМИР. В этом эксперименте принимали участие ученые из СССР (ФИАН, НИИЯФ МГУ, Институт физики высоких энергий г. Тбилиси, Институт физики высоких энергий г. Душанбе), ученые из Польши, Венгрии, Японии. Международным сообществом в горах на Памире на высоте более 4000 м была собрана крупная рентгеновская камера площадью около 1000 м². Эксперимент ПАМИР проводился с 1975 г. по 1993 г. Были получены неожиданные и очень интересные результаты, такие, например, как «выстроенность» частиц в семействах. В организации этих работ, проведении экспериментов, обработке и анализе данных активно участвовали Л.Т. Барадзей (к.ф.-м.н., НИИЯФ МГУ) и Е.А. Каневская (к.ф.-м.н.). Е.А. Каневская продолжает работать по этой тематике.

В 60-70 годы прошлого столетия были получены первые в мире результаты по спектру галактических электронов в области энергий до ~200 ГэВ. Научная аппаратура была разработана к.ф.-м.н. В.И. Рубцовым и сделана под его руководством (рис. 14). Несколько позднее к этой тематике присоединился В.И. Зацепин (ныне д.ф.-м.н., НИИЯФ МГУ). Эксперименты были проведены на высотных аэростатах. Наши отечественные аэростаты в то время поднимали научный груз до 600 кг. Запуски высотных аэростатов проводились на Камчатке, откуда аэростат летел на высоте 30-35 км примерно неделю до Волги, где его приземляли и с помощью вертолетов находили и подбирали научную аппаратуру.

Рис. 14. Изготовление прибора по регистрации высокоэнергичных галактических электронов на больших высотах в атмосфере. Слева - руководитель работы с.н.с., к.ф.-м.н. В.И. Рубцов. Эксперименты были проведены на высотных аэростатах.

2000 г. – настоящее время. В последние ~ 15 лет круг научных задач на ДНС существенно расширился. К продолжающемуся регулярному мониторингу потоков космических лучей в земной атмосфере, который проводится в северных широтах совместно с Полярным геофизическим институтом РАН и в Антарктиде (станция Мирный) совместно с Арктическим и Антарктическим научно-исследовательским институтом, добавились работы на спутниках, в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН), совместные работы с учеными из Бразилии и Аргентины, с учеными из Казахстана. Эти работы финансируются РФФИ (3-4 гранта ежегодно), часть тем входит в программы Президиума РАН (2 проекта) и Отделений РАН (1 проект по Отделению наук о Земле); в 2013-2014 гг. выполнялись договорные работы, связанные с Российским космическим агентством.

C 2017г. ДНС ФИАН приступила к разработке оборудования и методики космического эксперимента "Солнце-терагерц".