III. РАБОТЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ПО ПРОЕКТАМ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
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: д.ф.м.н. Митрофанов И.Г., тел.:
333-3489, E-mail: imitrofa@space.ru
Гос. контракт с Роскосмосом на
выполнение ОКР № 025-5452/04 от 27 февраля 1998 г.
Выполнено: Обеспечено управление экспериментом ХЕНД и
первичная обработка данных измерений. После 5 лет непрерывной работы на орбите
вокруг Марса все системы аппаратуры ХЕНД работают нормально. Данные измерений
обрабатываются и размещаются в базе данных «Планета» ИКИ РАН и также в
международный архив данных PDS.
Работа по эксперименту ХЕНД доложена и получила одобрение на заседании Совета
РАН по космосу 15 сентября 2006 г.
(http://integral.rssi.ru/)
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 2006 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.
3. Проект КОРОНАС-Ф
КОРОНАС-Ф. Проект в стадии реализации.
Летная эксплуатация
космического аппарата «КОРОНАС-Ф», проведение натурных экспериментов с НА
РПС-1БД, обработка ТМИ, исследование и систематизация полученных
экспериментальных данных.
Руководитель темы - гл.
конструктор проекта В.М.Панков
Основные
результаты, полученные в ходе выполнения проекта.
1.
Проведено исследование спектрально – временных характеристик рентгеновского
излучения солнечных вспышек в диапазоне (3 ¸ 31,5) кэВ.
Функциональные возможности спектрометра позволили детально (с временным
разрешением 16 сек) проследить эволюцию слабых вспышек с потоками излучения в
их максимуме в пределах 10-7- ≤ 3 ∙ 10-6
эрг/см2 ∙ с (классы В1.0 – С3.0 по классификации GOES). Анализ полученных
спектров показал, что их жесткость
растет с увеличением класса вспышки. Энергетический диапазон излучения вспышек
классов ≥ С1.0 в их максимуме перекрывает рабочий энергетический диапазон
GOES (1,5 – 12,4 кэВ).
Спектрометр фонового (без вспышек) рентгеновского
излучения позволил проследить его зависимость от уровня солнечной активности
(числа солнечных пятен). Установлено, что с ростом уровня активности растет не
только интенсивность фонового излучения, но и его жесткость. Максимальная
энергия фона не превосходила 6 кэВ при низких значениях числа пятен, но
при резком увеличении солнечной
активности она доходила до 18 кэВ (октябрь
Полученные результаты
исследования дополняют классификацию вспышек по GOES, поскольку дают сведения о
спектрально – временных характеристиках солнечных вспышек, что важно для изучения мощных динамических процессов
активного Солнца и прогнозирования их проявлений.
2.
При заходе космического аппарата в тень Земли,
спектрометр регистрировал вариации мягкого рентгеновского излучения
ночной земной атмосферы, обусловленные тормозным излучением в ее верхних слоях
высыпающимися из магнитосферы потоками электронов, а также реакцию детектора на
прохождение КА через радиационные пояса
Земли (РПЗ). Показания прибора зависели от уровня геомагнитной и солнечной активности, положения Земли в
пространстве (сезонные изменения), места нахождения КА в ОКП, угла между осью
спектрометра при вхождении в ее тень и направления в надир. Долговременные наблюдения ночной атмосферы
Земли позволили получить усредненные за длительный период измерений (год, сезон) данные о потоках
излучения в различных интервалах энергии. Эти данные, нанесенные на контурные
карты с координатной сеткой 10
х 10 (размер ячейки), дали наглядное представление о глобальном
свечении ночной Земли в рентгеновских лучах. Установлено, что максимальная энергия
излучения верхней атмосферы в ОКП вне районов расположения РПЗ не превосходит 8
кэВ. Излучение большей энергии было обусловлено захваченными частицами РПЗ и
отражало характер динамических процессов,
происходящих в них в зависимости от уровня солнечной активности и
времени года. Полученные сведения важны для изучения и прогнозирования солнечно–земных связей.
В.М. Панков, В.Л. Прохин, Н.Г.Хавенсон. Рентгеновский CdTe – спектрометр РПС-1 на
ИСЗ ²КОРОНАС-Ф².
//Астрономический Вестник, т.40, № 4, с.344–349, 2006.
В.Л.Прохин, к.ф.-м.н,
тел.333-30-45, e-mail: vpan-iki@yandex.ru
4. Mars Exploration Rover (НАСА)
Исследования поверхности Марса мессбауровским спектрометром (МС) на аппаратах «Spirit» и «Opportuniti» американской миссии Mars Exploration Rover.
Эксперимент успешно осуществлен с
участием специалистов института в 2003 – 2005гг. Российские специалисты участвуют
в управлении экспериментом. Продолжается
обработка мессбауровских спектров поверхности Марса, полученных в результате
измерений на двух американских марсоходах, названных выше, в период от 2004 по
конец 2006 г. Научная аппаратура, в частности мессбауровский спектрометр MIMOS II, успешно работает без
ухудшения характеристик. Хотя в приборе МС активность источника Co57 упала от 150 μku до 10 μku (декабрь 2006),но
измерения состава поверхности продолжаются при увеличении длительности сеансов.
Среди полученных научных
результатов выделяется идентификация минералов (гематит, ярозит, гетит), дающих
указание на существование воды на Марсе в далеком прошлом.
За
истекший год по результатам обработки спектров сотрудниками лаборатории 537 ИКИ
РАН и специалистами Германии и Америки опубликовано 3 работы и 2 подготовлены к
печати.
д.ф.-м.н. В.М. Линкин, к.ф.-м.н. Е.Н. Евланов, к.ф.-м.н.
Д.С. Родионов 333-11-67,
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. По решению ESA «Марс-Экспресс» продолжит свою работу как
минимум до осени 2007 года.
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
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
Прибор СПИКАВ: УФ и ИК спектрометр для наблюдений в надир, на лимбе и
методом звездного и солнечного просвечивания. УФ спектрометр разработан во
Франции. В ИКИ РАН разработан 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 отвечал Институт физики
межпланетной
среды (Италия).
В настоящее время ведется обработка результатов, полученных с орбиты
«Венера- Экспресс».
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)