ЭКСПЕРИМЕНТ “СИГНАЛ” НА МЕЖПЛАНЕТНОЙ СТАНЦИИ “ИНТЕРГЕЛИОЗОНД”


    В последнее время уделяется большое внимание исследованию Солнца с помощью различных космических аппаратов (КА) и ИСЗ. На орбите Земли сегодня работают несколько спутников, (например, “RHESSI”, “GOES-12” и “КОРОНАС-Ф”) c аппаратурой, предназначенной для исследования Солнца. В соответствии с Российской программой космических исследований в ближайшее время планируется также запуск нового специализированного спутника “КОРОНАС-ФОТОН”, а затем и КА “Интергелиозонд” (год запуска -2012 г.).

    Особенность траектории КА “Интергелиозонд” состоит в том, что она позволяет провести измерения потоков солнечной радиации на малых расстояний от Солнца. После ухода с орбиты Земли КА “Интергелиозонд” будет приближаться к Солнцу по спиральной траектории в результате воздействия на КА гравитационного поля планеты Венера, вблизи которой он периодически будет пролетать в течение эксперимента. За пять лет расстояние между КА “Интергелиозонд” и Солнцем уменьшится до 30 солнечных радиусов. Плоскость траектории КА в начале полета будет совпадать с плоскостью эклиптики, а затем будет постепенно отклоняться от нее до 38 градусов за счет работы бортовой двигательной установки. Выход из плоскости эклиптики позволит впервые заглянуть в полярные области Солнца и измерить потоки различных частиц, выходящих из них.

    На борту КА “Интергелиозонд” будет установлено научная аппаратура, предназначенная для исследования различных процессов на Солнце путем регистрации электромагнитного излучения в широком энергетическом диапазоне (от радиоволн до гамма-излучения), потоков Солнечной плазмы, различных заряженных и нейтральных частиц, а также магнитных и электрических полей. Особый интерес представляет изучение активных процессов на Солнце (солнечные вспышки), во время которых образуются большие потоки плазмы, энергичных протонов и гамма-излучение, сопровождающее различные ядерные реакции.

    В разработке и подготовке научной аппаратуры для КА “Интергелиозонд” участвуют много научных организаций: ИЗМИРАН, ФИАН, НИЯФ МГУ МИФИ и т.д. В частности, в МИФИ (Институт Космофизики, радиационная лаборатория) для КА “Интергелиозонд” осуществляется подготовка эксперимента “СИГНАЛ”, основная задача которого заключается в измерении линейчатого гамма-излучения и потоков нейтронов.

    Регистрация этих излучений будет проводиться ксеноновым гамма-нейтронным детектором, который способен регистрирует гамма-излучнеие в диапазоне 50 – 5000 кэВ с высоким энергетическое разрешение (2% для гамма-линии с энергией 662 МэВ), и в тоже время измерять потоки нейтронов. Главная особенность ксеноновых гамма-спестромтров заключается в том, что они могут работать при достаточно высоких температурах (до 200 С) и при этом сохранять свои спектрометрические характеристики, что крайне важно при проведении измерений на борту КА “Интергелиозонд”. Кроме того они обладают большим рабочим ресурсом (не менее десяти лет). Так, например, первый ксеноновый гамма-спектрометр выведенный на околоземную орбиту в 1990 г., проработал на борту орбитальной станции “МИР” почти 10 лет практически в непрерывном режиме. В последние годы были созданы более чувствительные и совершенные ксеноновые гамма-спектрометры, которые сегодня являются основой для аппаратуры эксперимента “СИГНАЛ”.

    Следует также отметить, что исследование спектрометрических характеристик солнечных вспышек, время прихода плазмы в околоземное пространство и связанное с этим изменение уровня радиации вблизи Земли, является одной из важнейших задач прогноза космической “погоды”. Выполненные с помощью ксенонового детектора измерения количественных и временных характеристик потоков нейтронов на различных расстояниях от Солнца, позволят рассмотреть важные аспекты нейтронной солнечной физики.