Научный руководитель эксперимента ДАН, заведующий лабораторией спектрометрии космического гамма-излучения ИКИ РАН д. ф.-м. н. Игорь Георгиевич Митрофанов дал комментарий обозревателю Игорю Лисову о первом месяце работы прибора в составе марсохода Curiosity.
    - Игорь Георгиевич, что выдает прибор ДАН и как на основании его данных определяется количество водорода в грунте?
    - Основная физическая идея метода активного нейтронного зондирования (в геологии его называют нейтронным каротажем) состоит в том, что задержка по времени и энергетический спектр выходящих из-под поверхности Марса нейтронов зависят от присутствия в грунте атомов водорода. Чем больше водорода, тем большая часть нейтронов замедляется до тепловых энергий и тем более продолжительное время им требуется для выхода на поверхность. Мы видим это на графике, по горизонтальной оси которого отложено время от начала нейтронного импульса, а по вертикальной - количество зарегистрированных детектором эпитепловых нейтронов.

Первые экспериментальные данные нейтронного детектора ДАН

МАРСОХОД CURIOSITY: ДАН

    - Насколько влияет на результаты измерений соседство с радиоизотопным генератором? Есть ли другие источники помех, такие как солнечное излучение и галактические космические лучи?
    - Наличие радиоизотопного генератора эксперименту не мешает. Дело в том, что фон от генератора постоянен, а мы измеряем переменный сигнал от нейтронов, выходящих с поверхности после облучения короткими импульсами генератора. Поэтому помехи для наших измерений практически отсутствуют.
    Поверхность Марса действительно излучает фоновые нейтроны и гамма-кванты вследствие ядерных реакций, которые происходят в грунте под воздействием энергичных частиц от Солнца и от галактических космических лучей.
    Однако это собственное излучение Марса также легко учитывается в наших измерениях, так как оно не связано с облучением поверхности импульсами от генератора.
    - От каких дополнительных данных зависит интерпретация показаний ДАН? Как можно отличить свободную воду, воду в гидратированных минералах и иные водородосодержащие соединения?
    - Особенностью нашего метода разведки распространенности воды под поверхностью небесного тела является то, что мы можем непосредственно измерить только содержание атомов водорода. То, что наблюдаемый водород входит в молекулы воды, является предположением. При интерпретации нейтронных данных это предположение обычно принимается как естественное, так как согласно всей совокупности наблюдательных данных о Марсе именно вода является основным водородосодержащим веществом в реголите. Достаточно напомнить, что аналитические приборы американского КА Phoenix на поверхности Марса подтвердили высокое содержание водяного льда в том районе поверхности, где ранее данные наблюдений нейтронного потока с орбиты указали на высокое содержание водорода.
    - Как часто проводятся измерения с помощью ДАН? Подтвердилась ли предварительная оценка 1.0-1.5% воды в грунте на месте посадки? Отличается ли ее содержание на других участках?
    - Измерения прибором ДАН проводятся практически каждый марсианский день. В настоящее время, спустя месяц от начала его работы, мы видим, что в районах разных остановок марсохода содержание воды заметно различается - в пределах нескольких процентов. Согласно имеющейся договоренности в рамках проекта MSL мы пока не можем комментировать результаты измерений. Могу только подтвердить, что пока ДАН оправдывает наши ожидания, основанные на наблюдениях с орбиты другим нашим прибором - HEND'om.
    - Есть ли исходная информация о том, на каких участках Гейла можно ожидать наибольшей концентрации воды?
    - На этот вопрос пока никто не сможет ответить: космические аппараты отправляются на Марс именно потому, что никто заранее не может предсказать, какими свойствами обладает тот или иной участок планеты. При этом следует учитывать, что часто природа оказывается гораздо более изобретательной, чем самые смелые предположения ученых.
    - В какую сумму обошлась разработка ДАН? С какими сложностями пришлось столкнуться? Кого из сотрудников ИКИ и организаций кооперации можно отметить за весомый вклад в этот проект?
    - Полная стоимость проекта ДАН для Роскосмоса составила около 100 млн рублей. Прибор состоит из двух блоков - блока детекторов и электроники и блока нейтронного генератора. Основная новизна прибора связана именно с блоком генератора, который был создан во Всероссийском НИИ автоматики имени Н.Л.Духова Росатома. Мы очень благодарны нашим коллегам из этого института за успешную совместную работу.

Карта распространенности воды в поверхностном слое Марса в целом и в районе посадки MSL в частности, составленная по данным нейтронного детектора HEND станции Mars Odyssey.

МАРСОХОД CURIOSITY: ДАН

    Основная сложность при создании ДАНа была связана с совместными отработками и испытаниями нашего прибора в США - нам приходилось приспосабливаться к новым условиям работы, к стандартам и требованиям NASA, отличающимся от наших требований и стандартов. Мы благодарны нашим американским коллегам за сотрудничество - все профессиональные проблемы решались нами совместно, со взаимной готовностью к поиску оптимальных решений. Я думаю, что по итогам нашей работы по созданию ДАНа следует отметить всех сотрудников нашей лаборатории: мы одна команда, и каждый успешно выполнил свою задачу, продемонстрировав профессиональный уровень мирового класса.
    - Ну и в заключение хотелось бы узнать, каковы дальнейшие планы Вашей лаборатории?
    - Сейчас наши основные планы связаны с реализацией российских лунных аппаратов 'Луна-Глоб' и 'Луна-Ресурс'. Мы также разрабатываем новые космические приборы для совместных проектов BepiColombo и ExoMars с Европейским космическим агентством.