3. РАБОТЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ПО ПРОЕКТАМ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

 

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.

 

2. 'ИНТЕГРАЛ' Международная обсерватория гамма-лучей (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 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:

ћ         Проведено детальное измерение спектра аннигиляции позитронов в центральной области Галактики;

ћ         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).

ћ         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.

ћ         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;

ћ         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;

ћ         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;

ћ         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)