Космический аппарат «Ресурс-П» №2 с научной аппаратурой «НУКЛОН»
26 декабря в 21 час 56 минут по московскому времени с космодрома Байконур выведен на орбиту Земли спутник «Ресурс-П» №2 с установленной на его борту научной аппаратурой «НУКЛОН».
«Ресурс-П» №2 - второй российский спутник серии «Ресурс-П» - предназначен для съёмки земной поверхности с высоким разрешением. Аппаратура для съёмки на борту спутника позволит получать снимки земной поверхности высокого разрешения – до 1 метра, которые будут использоваться для создания карт, контроля экологической ситуации, оценки ледовой обстановки, и многих других задач.
Научная аппаратура «НУКЛОН» (от слова «нуклон» - частица ядра), разработанная и созданная в НИИЯФ МГУ в кооперации с российскими организациями, предназначена для исследования нашей галактики, её объектов, поисков странной и тёмной материи путём регистрации и изучения галактических космических лучей. Они представляют собой интенсивный поток адронной компоненты: от протонов до самых тяжёлых ядер по таблице Менделеева; а также меньший по интенсивности поток электронов и позитронов.
Зная основные характеристики галактических космических лучей – это распределения частицы по типам и кинетическим энергиям (энергетические спектры), и учитывая астрономические данные по астрономии в разных диапазонах и современные представления о свойствах элементарных частиц, можно построить модель нашей галактики для изучения её объектов, например, нейтронных звёзд и сверхновых. Также с помощью этой модели осуществляется целенаправленный поиск факта существования антиматерии, странной и тёмной материи.
Более точные характеристики галактических космических лучей можно получить только над атмосферой Земли, так как до поверхности доходят не сами космические лучи, а вторичные частицы, рождённые при взаимодействии космических лучей с веществом атмосферы. Именно поэтому эксперимент «НУКЛОН» ставят на орбите нашей планеты.
Чтобы научную аппаратуру установили на спутник, учёным нужно было сделать её лёгкой по массе – не более 300 килограмм. При этом сохранить чувствительность к частицам высоких энергий. Дело в том, что для их регистрации требуется очень тяжёлый прибор - ионизационный калориметр. Разработчики эксперимента «НУКЛОН», учёные из НИИЯФ МГУ, смогли решить эту проблему, сочетая очень тонкий ионизационный калориметр (микрокалориметр) с кинематическим методом. Суть метода в том, что частица входит в плотное вещество, даёт каскад вторичных частиц, по их среднему углу разлёта определяется энергия первичной частицы. Это позволит обнаруживать частицы с энергиями от 100 ГэВ до 1 ПэВ.
Большинство других детекторов галактических космических лучей, работающих в космосе (AMS-02, установленный на МКС, детектор «Памела» на спутнике «Ресурс-ДК1»), «видят» частицы с энергиями не более 1 ТэВ. «НУКЛОН» сможет увеличить этот предел в 1 тысячу раз.
«Несмотря на скромную массу и размер, эксперимент «НУКЛОН» увеличит общемировую статистику, собранную за предыдущие 50 лет исследования, как минимум в два раза. Причём речь идёт о качественно новом материале - впервые будет исследован беспрецедентно широкий энергетический диапазон космических лучей в четыре порядка единой методикой в ходе долговременного, не менее пяти лет, орбитального эксперимента», - говорит руководитель проекта, заведующий лабораторией галактических космических лучей НИИЯФ МГУ Дмитрий Подорожный.