Занимаясь после окончания института изучением космического излучения в стратосфере, проходил подготовку и был утверждён членом экипажа легендарного стратостата «Осоавиахим-1», который при выполнении задания потерпел аварию в 1934 году. Незадолго до полёта заболел ангиной, и вместо него полетел физик Илья Усыскин. Все члены экипажа погибли при катастрофе стратостата[2].
После защиты докторской диссертации продолжает работать в ФИАНе. В 1943 году переходит в Московский государственный университет (МГУ), на физический факультет. Сначала работает профессором кафедры атомного ядра и радиоактивных излучений, затем заведующим кафедрой космических лучей. После образования в 1946 году Научно-исследовательского института ядерной физики (НИИЯФ МГУ) становится заместителем директора института (директор — Д. В. Скобельцын). С 1960 года и до последних дней своей жизни С. Н. Вернов — директор НИИЯФ МГУ.
Член-корреспондент АН СССР по Отделению физико-математических наук (физика, 23 октября 1953 года). Академик АН СССР по Отделению ядерной физики (физика высоких энергий, 26 ноября 1968 года).
Я не встречал человека столь совестливого, столь преданного науке, способного на любые личные жертвы во имя нового научного результата и успешного хода исследований во всей стране независимо от своего участия в той или иной конкретной работеГ. Б. Христиансен про С. Н. Вернова[4]
Научная деятельность
С 1935 года, во время работы в докторантуре, проводит высотные исследования космических лучей с помощью запуска радиозондов на различных геомагнитных широтах, используя магнитное поле Земли как спектрометр. В этих исследованиях был впервые получен спектр основной части космических лучей.
С 1945 года проводит широкий фронт стратосферных исследований космических лучей, для чего создал специальную стратосферную станцию в ФИАН и специальную группу в МГУ. Результаты проведённых экспериментов привели к важным выводам о характеристиках взаимодействия протонов с веществом[5].
В конце 1950-х годов руководит созданием в МГУ уникальной установки для исследования космических лучей сверхвысоких энергий (в диапазоне эВ). С помощью данной установки был получен энергетический спектр космических лучей в указанном диапазоне.
Всего за годы работы в МГУ под руководством Вернова была спроектирована, изготовлена и отправлена в космос аппаратура на 140 спутниках и космических ракетах[8]. Исследования, проведённые под руководством Вернова, привели к важному открытию: было установлено наличие двух радиационных поясов Земли: внутреннего открытого учёными США в феврале—марте 1958 года с помощью аппаратуры, установленной на спутниках «Эксплорер», и внешнего, открытого учёными МГУ в июле 1958 года.
До 1936 года жил по адресу: Сестрорецк, пос. Разлив улица Новая слобода, дом 9.
Ленинская премия (1960) — за открытие и исследование внешнего радиационного пояса Земли и исследование магнитного поля Земли и Луны
Сталинская премия первой степени (1949) — за экспериментальные исследования космических лучей в верхних слоях атмосферы, изложенные в статьях: «Исследование с помощью годоскопа ливней частиц, образованных в свинце космическими лучами в стратосфере», «Изучение ливней космических лучей, сопровождающих проникающие частицы», «Измерение толчков, создаваемых космическими лучами в стратосфере, с помощью ионизационной камеры», «Угловое распределение космических лучей в стратосфере», «Исследование мягкой и жёсткой компонент космических лучей в стратосфере» (1948)
Память
В 2001 году, в г. Дубне Московской области, незадолго до праздника города, которому исполнялось 45 лет, улица Савёловская, за которой кончался район Чёрной речки и начинались подступы к Большой Волге, была переименована в улицу Вернова[9]. Память о нём в г. Дубне связана с тем, что академик Вернов участвовал в совместных исследованиях ОИЯИ — НИИЯФ МГУ по физике высоких энергий. Вместе с Д. И. Блохинцевым и В. И. Векслером являлся создателем в Дубне филиала НИИЯФ МГУ (1960), формировал основы образовательной программы ОИЯИ[10].
12 июля 2010 года в честь 100-летия академика решением муниципального Совета города Сестрорецка одна из улиц в новом районе п. Тарховка названа улицей академика Вернова[11].
3 декабря 2014 года на заседании Совета РАН по космосу принято решение о присвоении имени выдающегося советского учёного С. Н. Вернова спутнику «МКА-ФКИ (ПН2)». Теперь он называется «Вернов». Спутник выведен на орбиту Земли 8 июля 2014 года с космодрома Байконур. С помощью установленного на спутник комплекса научной аппаратуры «РЭЛЕК» (Релятивистские ЭЛЕКтроны) проводятся исследования механизмов высыпаний и ускорения магнитосферных релятивистских электронов, их воздействия на верхнюю атмосферу и ионосферу Земли, исследование атмосферных транзиентных явлений во всех диапазонах электромагнитного спектра и поиск возможной связи высыпаний электронов высоких энергий и высотных электрических разрядов, которые, вероятно, являются причиной атмосферных транзиентных явлений[12].
↑О людях Московского университета, 2019, с. 272: «Предполагалась установка приборов, разработанных Верновым, на первом искусственном спутнике земли «Спутник-1», но в силу строжайшей секретности даты запуска (4.10.1957), готовые к запуску приборы, не были установлены на спутнике. Начиная со второго спутника (3.11.1957) на всех последующих запусках устанавливались приборы для регистрации космического излучения, изготовленные под руководством Вернова».
Московский университет в Великой Отечественной войне. — 4-е изд., перераб. и доп.. — М.: Изд-во Московского ун-та, 2020. — 632 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-19-011499-7.
Садовничий В. А.Сергей Николаевич Вернов (1910—1981) // О людях Московского университета (рус.). — 3-е изд., доп.. — М.: Изд-во Московского ун-та, 2019. — С. 271—276. — 356 с. — 3000 экз. — ISBN 978-5-19-011397-6.
Сергей Николаевич Вернов (1910—1982 гг.) (К 100-летию со дня рождения) (рус.) // Авиация и космонавтика. — М., 2010. — № 7. — С. 48.
Храмов Ю. А. Вернов Сергей Николаевич // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 61. — 400 с. — 200 000 экз.
