|
3.1. |
Проекты в стадии реализации
|
1. Детектор нейтронов
высоких энергий ХЕНД для КА НАСА «2001 Марс Одиссей» (шифр – МСП-2001).
Заказчик – Федеральное
космическое агентство.
Цель
проекта:
Детектор быстрых нейтронов ХЕНД
является российским экспериментом в составе гамма спектрометрического комплекса
GRS
космического аппарата НАСА «2001 Марс Одиссей» (США).
Научная цель эксперимента ХЕНД –
исследование потоков нейтронов образующихся в верхнем слое грунта Марса под
действием космических лучей для поиска воды и обеспечения обработки
данных гамма спектрометра GRS.
КА «2001 Марс Одиссей» запущен 7 апреля
2001 г. После окончания официального срока (август 2004 г.) проект продлен до
конца 2006 г.
-
Руководитель проекта:
Д.ф.м.н. Митрофанов И.Г. тел.: 333-3489, imitrofa@space.ru
Состав
научной аппаратуры
Прибор ХЕНД
изготовлен в виде моноблока и основными регистрирующими устройствами его
являются 3 пропорциональных счетчика (SD, MD и LD) на
основе 3He
и сцинтилляционный блок (SC) с двумя сцинтилляторами на основе стильбена и CsI.
Детекторы SD, MD и LD и внутренний сцинтилляционный детектор имеют различную
чувствительность к нейтронам различных энергий, и поэтому они позволяют
измерить спектральное распределение потока нейтронов в энергетическом диапазоне
от 0.4 эВ до 1.0 МэВ. Сцинтилляционный детектор SC/IN
измеряет нейтроны с энергиями 300 кэВ
-10.0 МэВ на основе регистрации
протонов отдачи. В этом детекторе реализована схема разделения отсчетов при
регистрации нейтронов от отсчетов при регистрации гамма - квантов, которая
вырабатывает два различных сигнала от нейтронов и от гамма- квантов. При этом степень подавления фона от гамма - квантов в нейтронном
сигнале очень высока и составляет более 1000. Прибор описан на сайте ИКИ РАН http://www.iki.rssi.ru/hend/
Основные результаты
В 2005 г. детектор
ХЕНД на борту КА находится на круговой орбите с высотой около 400 км и периодом
обращения около 2 ч, с которой производится картографирование поверхности Марса
в различных диапазонах энергий нейтронов и гамма квантов. В течение всего
времени, за исключением времени проведения,
в соответствии с планом работ проекта, регламентных работ с системами КА
и внеплановых отключений при повышенной солнечной активности, выдавал данные
измерений нейтронного и гамма полей в межпланетном пространстве и около Марса.
В настоящее время прибор работает без замечаний, по данным телеметрии все его параметры в норме.
Результатом
исследований проведенных прибором Хенд
и другой аппаратурой гамма спектрометрического комплекса КА явилось открытие на
Марсе обширных областей вечной мерзлоты с высоким содержанием водяного
льда. Также, по результатам работы в течение первого марсианского года,
получены свидетельства сезонных изменений состава поверхности Марса – испарение
и конденсация углекислоты в полярных шапках планеты. Продолжается наблюдение
сезонных изменений второго марсианского года.
Проведены модельно зависимые оценки
нейтронной компоненты радиационного фона на поверхности Марса для различных
районов планеты и в условиях переменной солнечной активности.
Международная
обсерватория гамма-лучей ИНТЕГРАЛ была выведена на
высокоапогейную орбиту в 2002 году российской ракетой-носителем ПРОТОН В обмен
на запуск космического аппарата российские ученые получили право на ~25%
научных данных миссии, доступность которых обеспечивает Российский Центр
Научных Данных (РЦНД) проекта ИНТЕГРАЛ, организованный в Институте Космических
Исследований. С момента создания РЦНД его сотрудники ведут активную работу по
адаптации существующего и разработке нового математического обеспечения миссии,
занимаются распространением информации о предстоящем проекте среди российской
научной общественности.
В течение 2005
года осуществлялся
плановый прием научных данных обсерватории
ИНТЕГРАЛ по наблюдениям, проводимых в рамках российской
квоты наблюдательного времени Общей Программы и в рамках
Основной Программы. В
то же время, архив пополнялся данными прошлых лет,
открываемыми для всех пользователей по истечении года после
проведения наблюдений.
Всего в 2005 году в
архив поступило более 2.5 Тб научной
информации.
Для
хранения такого объема данных архив РЦНД
обсерватории ИНТЕГРАЛ был существенно расширен: в строй была
введена вторая очередь
архива объемом около 3 Тб. Общий
размер дискового
пространства в настоящее время составляет
4.6 Тб. Кроме того,
для увеличения вычислительной мощности центра данных в 2005 году был
установлен дополнительный
двухпроцессорный сервер и проведена
модернизация двух ранее имевшихся серверов
того же класса. Для повышения эффективности
анализа данных был установлен
отдельный сервер.
В
качестве важнейших научных результатов, полученных по данным наблюдений
обсерватории ИНТЕГРАЛ сотрудниками ИКИ РАН в 2005 году, следует отметить
следующие:
·
Проведено
детальное измерение спектра аннигиляции позитронов в центральной области
Галактики;
·
Обнаружен ряд
новых транзиентных источников, в частности IGR J11435-6109, IGR
J17098-3628,
IGR J16283-4838, IGR J16493-434, IGR
J12349-6434,
IGR J11321-5311, IGR J17419-2802, IGR
J17269-4737
и другие) -
в дополнение к 19 источникам, открытым в 2003-2004гг.
Кроме этого, зарегистрировано несколько вспышек и реактиваций известных
транзиентов (XTE J1751-3056, Aql
X-1,
Rapid Burster, IGR J11435-6109, GRO
J1008-57).
·
Проведена работа по
более точной локализации (с помощью спутников Chandra, Swift-XRT и XMM) и
идентификации (на российско-турецком телескопе РТТ-150) источников, открытых
обсерваторией ИНТЕГРАЛ.
·
Построена
кривая подсчетов внегалактических источников в энергетическом диапазоне 20-50
кэВ по данным глубокого обзора поля скопления галактик Волосы Вероники с помощью
телескопа IBIS/ИHТЕГРАЛ;
·
Выявлена популяция
ранее неизвестных источников – быстрые рентгенговские транзиенты с временем жизни порядка нескольких часов. Это время меньше
аккреционного (вязкого) времени протекания вещества в аккреционном диске с
размерами, порядка радиуса полости Роша;
·
Проведен анализ
данных наблюдений ряда конкретных рентгеновских и гамма-источников
обсерваториями ГРАНАТ, RXTE и ИНТЕГРАЛ, для многих источников
впервые получены широкополосные спектры рентгеновского и гамма-излучения. Подготовлен
и опубликован полный каталог широкополосных рентгеновских спектров
рентгеновских пульсаров по данным обсерватории ИНТЕГРАЛ;
·
Открыто
постоянное излучение от источника повторяющихся гамма-всплесков SGR1806-20 в
жестких рентгеновских лучах.
В
результате анализа данных обсерватории ИНТЕГРАЛ в 2005 году сотрудниками ИКИ
РАН было опубликовано и подготовлено к печати 18 статей в реферируемых журналах
и опубликовано 16 сообщений «The
Astronomer's Telegram».
3. Проект
КОРОНАС-Ф
Проект в
стадии реализации. Тема ²Эксперимент с
прибором РПС-1. Спектрометрические
исследования рентгеновского излучения солнечных вспышек в диапазоне ( 3 ¸
30 ) кэВ²
Идет обработка поступающей информации.
-
Руководитель темы -
гл.конструктор проекта В.М.Панков/
4.
Mars Exploration Rover (НАСА)
Продолжалась работа эксперимента
Мэссбауэровский спектрометр,
разработанного по инициативе специалистов ИКИ РАН и установленного на марсоходах Spirit и Opportunity американской миссии Mars Exploration Rover. Эксперимент
успешно осуществлен с участием специалистов института в 2003 – 2005гг. Впервые
в космических исследованиях получены мессбауровские спектры грунта другой
планеты. Российские специалисты участвуют в управлении экспериментом.
Запуск 2003г. Финансирование – в
инициативном порядке, частично в 2003г за счет программы Перспектива.
-
Д.ф.-м.н. В.М. Линкин, К.ф.-м.н. Е.Н. Евланов, Д.С. Родионов 333-11-67, bzubkov@mx.iki.rssi.ru (Лаб. 537)
5. Марс-Экспресс (ЕКА)
КА Европейского космического
агентства «Марс-Экспресс» был выведен на
орбиту Марса в конце 2003г. С января 2004г. спутник успешно работает на орбите
Марса. Реализация «Марс-Экспресс» как преемника российского Марс-96 является
крупнейшим успехом европейской и
российской планетной науки. На борту 7 научных приборов
в которых российские ученые принимают участие в качестве соисследователей. Для трех приборов: ОМЕГА
(картирующий спектрометр), ПФС (Фурье-Спектрометр высокого разрешения) и СПИКАМ
(универсальный УФ-ИК спектрометр) Россией были поставлены важные элементы, в
том числе один из двух измерительных каналов СПИКАМ – спектрометр ближнего ИК
диапазона на базе акустооптического фильтра (Korablev et al., 2003). Измерения при помощи комплекса приборов с
российским участием (ПФС, ОМЕГА, СПИКАМ) позволили сделать множество открытий и
успешно продолжают работу.
Запуск
2003г. Финансирование – ФКП
- д ф.-м. н. Кораблев
О.И., 3335434 (отд 53)
6. Венера-Экспресс (ЕКА)
Венера
Экспресс – искусственный спутник Венеры запущен Европейским космическим агентством при помощи
носителя СОЮЗ/ФРЕГАТ 9 ноября 2005 г.
Научные задачи проекта – глобальные исследования атмосферы и климата Венеры с
целью раскрытия их эволюции. Для исследований использованы приборы, ранее
отработанные для космических аппаратов Марс Экспресс и Розетта.
Российский вклад в научную программу и
аппаратуру:
а) участие в разработке приборов SOIR и
СПИКАВ, поставка компонентов для них, участие в наземной калибровке, обработке
и интерпретации данных, полученных на орбите (научный руководитель со стороны
России О.И. Кораблев),
б) участие в разработке прибора ПФС,
поставка компонентов для него, участие в наземной калибровке, обработке и
интерпретации данных, полученных на орбите (Л.В. Засова).
Прибор SOIR представляет собой новый
прибор - эшелле-спектрометр с акусто-оптическим
фильтром, разрешение около 25000, масса около 5 кг.
Прибор СПИКАВ: УФ и ИК спектрометр для
наблюдений в надир, на лимбе и методом звездного и солнечного просвечивания. УФ
спектрометр разрабатывает Франция. ИКИ разрабатывает малогабаритный спектрометр
ближнего ИК-диапазона (0.6-1.65 мкм) на акустооптическом фильтре, входящий в
состав прибора.
Прибор ПФС
представляет собой двухканальный Фурье спектрометр, перекрывающий
диапазон от 1
до 40 микрон. Аналогичен, в основном, прибору ПФС
проекта
Марс Экспресс.
За интеграцию и поставку отвечает Институт физики межпланетной
среды (Италия)
Запуск
2005г. Финансирование – ФКП
- д ф.-м. н. Кораблев
О.И., 3335434 (отд 53)
-
к.ф.-м.н. Засова Л.В., 333-34-66, zasova@irn.iki.rssi.ru (лаб.
531)