ГА́ММА-400 (Гамма-Астрономическая Многофункциональная Модульная Аппаратура) — астрономический спутник, международный проект орбитальной астрофизической обсерватории для исследования высокоэнергетического гамма-излучения в космосе.
Комплекс научной аппаратуры, установленный на космической обсерватории ГАММА-400, предназначен для получения данных, необходимых для изучения природы «тёмной материи» во Вселенной, изучения природы происхождения высокоэнергичных космических лучей, исследования космических гамма-квантов в диапазоне высоких энергий от 100 МэВ до 3 ТэВ, регистрации заряженных частиц космических лучей, а также поиска и изучения гамма-всплесков[2].
Основные направления исследований
- Поиск и исследование природы и свойств гипотетических слабовзаимодействующих массивных частиц (вимпов) и других возможных кандидатов на роль «тёмной материи»;
- Изучение свойств переменной активности всевозможных астрофизических объектов (от отдельных звёзд до скоплений галактик) в диапазоне гамма-излучения;
- Исследование свойств (механизмы генерации, ускорения, распространения и взаимодействия) космических лучей и высокоэнергетических заряженных частиц в галактическом и межгалактическом пространствах.
Научные задачи телескопа ГАММА-400
- Измерения и изучения особенностей энергетических спектров галактического и внегалактического диффузного и изотропного гамма-излучения;
- Поиск «гамма-линий» в спектре излучении дискретных гамма-источников, а также в диффузном и изотропном гамма-излучении, возникающих при аннигиляции, распаде и флуктуациях предполагаемых компонентов «тёмной материи»;
- Регистрация потоков высокоэнергичных электронов и позитронов с энергией выше 1 ГэВ, с измерением их энергетических спектров, а также поиск особенностей, которые могли бы быть связаны с процессами аннигиляции и распада частиц «тёмной материи»;
- Поиск новых и исследование (измерение энергетических спектров и светимости) существующих высокоэнергетических галактических и внегалактических дискретных источников гамма-излучения (остаточные эффекты сверхновых, пульсары, астрономические объекты с эффектом аккрецией, микроквазары, активные ядра галактик, блазары, квазары и другие);
- Сравнение дискретных гамма-источников с известными источниками излучения в других диапазонах энергии, в том числе, и с дискретными источниками, зарегистрированными наземными гамма-телескопами;
- Измерения переменности светимости и энергетического спектра дискретных гамма-источников высокой энергии;
- Измерение галактических потоков лёгких ядер и ядер химических элементов периодическая система химических элементов до группы железа;
- Поиск и исследование гамма-всплесков в диапазонах энергий 10 кэВ — 10 МэВ и 100 МэВ — 3 ТэВ;
- Регистрация и изучение высокоэнергичного гамма-излучения, а также потоков заряженных частиц от солнечных вспышек.
Конструкция
Разработка конструкции и узлов проекта «ГАММА-400» и проведение исследований выполняется в рамках Федеральной космической программы Российской федерации 2006—2015 гг., утверждённой постановлением правительства РФ № 635 от от 22 октября 2005 года с изменениями, утверждёнными постановлением правительства Российской Федерации № 235 от 31 марта 2011 года[1].
Комплекс научной аппаратуры космического аппарата «ГАММА-400» предполагается размещать на спутниковой платформе «Навигатор», разрабатываемой НПО им. Лавочкина[1].
Комплекс научной аппаратуры
Основные характеристики
- диапазон энергий — 100 МэВ до 3 ТэВ;
- аппаратура оптимизирована для энергии 100 ГэВ;
- угловое разрешение (при Eγ > 100 ГэВ) — ~ 0,01°;
- энергетическое разрешение (при Eγ > 100 ГэВ)— ~ 1 %;
- чувствительная площадь — 1,0 м2;
- эффективная площадь (при Eγ > 1 ГэВ) — ~0.4—0.5 м2;
- режекция протонов — ~ 106;
- вес комплекса научной аппаратуры — 4100 кг;
- энергопотребление — 2000 Вт;
- объём передаваемой информации — 100 Гбайт/сутки;
- время активного существования — ~ 7—10 лет.
Сравнение со схожими проектами
Сравнительные характеристики космических и наземных гамма-телескопов [5] |
|
Космические гамма-телескопы |
Наземные гамма-телескопы |
EGRET |
AGILE |
Fermi-LAT |
CALET |
AMS-02 |
ГАММА-400 |
H.E.S.S. II |
MAGIC |
VERITAS |
CTA |
Время работы |
1991—2000 гг. |
с 2007 г. |
с 2008 г. |
с 2014 г. |
с 2011 г. |
с 2023 г. |
с 2012 г. |
с 2004 г |
с 2005 г. |
с 2020 г. |
Диапазон энергий, ГэВ |
0.03—30 |
0.03—50 |
0.2—300 |
10—10 000 |
10-1 000 |
0.1—3 000 |
>30 |
>50 |
50—50 000 |
>20 |
Угловое разрешение (Eγ > 100 ГэВ) |
0.2º (Eγ ~0.5 ГэВ) |
0.1º (Eγ ~1 ГэВ) |
0.1º |
0.1º |
1º |
0.01º |
0.07º |
0.07º (Eγ = 300 ГэВ) |
0.1º |
0.1º (Eγ = 100 ГэВ) 0.03º (Eγ = 10 TэВ) |
Энергетическое разрешение (Eγ > 100 ГэВ) |
15 % (Eγ ~0.5 ГэВ |
50 % (Eγ ~1 ГэВ) |
10 % |
2 % |
3 % |
1 % |
15 % |
20 % (Eγ = 100 ГэВ) 15 % (Eγ = 10 TэВ) |
15 % |
20 % (Eγ = 100 ГэВ) 15 % (Eγ = 10 TэВ) |
Запуск
Космическая гамма-обсерватория Гамма-400 планируется к запуску в 2020-х[3] при помощи ракеты-носителя Протон-М и разгонного блока Бриз-М. Космический аппарат будет запущен на высокоэллиптическую орбиту с высотой апогея 300000 км и перигея — 500 км. Период обращения — 7 суток, угол наклонения орбиты — 51,8°. Предположительное время активного существования космического аппарата 7—10 лет.
Статьи
За 2011 год
- А. М. Гальпер, C. В. Борисов и др. Метод восстановления направления прилёта гамма-квантов в системе конвертер и калориметр (рус.) // Краткие сообщения по физике физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук : журнал. — {М.}: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 2011. — Т. 38, № 7. — С. 14—23. — ISSN 0455-0595.
- А. М. Гальпер, C. В. Колдашов, А. А. Улитин. Локальные возмущения радиационного пояса Земли (рус.) // Краткие сообщения по физике физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук : журнал. — {М.}: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 2011. — Т. 38, № 7. — С. 41—50. — ISSN 0455-0595.
- А. М. Гальпер и др. GAMMA-400 space observatory (англ.) // Il Nuovo Cimento C : журнал. — 2011. — Vol. 34 C, iss. May — June, no. 3. — P. 71—75. — DOI:10.1393/ncc/i2011-10850-9.
- А. М. Гальпер и др. Научные задачи и современное состояние проекта «ГАММА-400» (рус.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука, 2011. — Т. 75, № 6. — С. 926—928. — ISSN 0367-6765. — DOI:10.3103/S1062873811030178.
- М. В. Пустобаев, Ф. Х. Енгалычёв, И. А. Мещихин, С. В. Чеботарёв. Разработка и предварительные расчёты конструкции космического гамма-телескопа «Гамма-400» (рус.) // Вопросы электромеханики. Труды НПП ВНИИЭМ : журнал. — {М.}: НПП ВНИИЭМ, 2011. — Т. 123, № 4. — С. 35—40. — ISSN 0205-9428.
За 2005—2009 года
- В. Л. Гинзбург, В. А. Каплин, М. Ф. Рунцо, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин. Модернизированный гамма-телескоп «ГАММА-400» для регистрации космического гамма-излучения с энергиями до 3 ТэВ (рус.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука, 2009. — Т. 73, № 5. — С. 703—705. — ISSN 0367-6765.
- В. А. Каплин, М. Ф. Рунцо, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин. Экспериментальная проверка метода регистрации событий с «обратным током» от калориметра (рус.) // Научная сессия МИФИ-2008 : Сборник трудов. — {М.}: Московский инженерно-физический институт, 2008. — Т. 9. — С. 150—152.
- В. Л. Гинзбург, В. А. Каплин, А. И. Каракаш, Л. В. Курносова, А. Г. Лабенский, М. Ф. Рунцо, А. П. Солдатов, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин, С. К. Черниченко, И. В. Шеин. Разработка гамма-телескопа «ГАММА-400» для регистрации космического гамма-излучения с энергиями до 1 ТэВ (рус.) // Космические исследования : журнал. — {М.}: Наука, 2008. — Т. 45, № 5. — С. 475—477. — ISSN 0023-4206.
- В. Л. Гинзбург, В. А. Каплин, А. И. Каракаш, Л. В. Курносова, М. Ф. Рунцо, А. П. Солдатов, Н. П. Топчиев, С. Черниченко, И. В. Шеин, М. И. Фрадкин. Российский вариант телескопа для регистрации диффузного гамма-излучения в области энергий 10—1000 ГэВ (рус.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука, 2005. — Т. 69, № 3. — С. 428—430. — ISSN 0367-6765.
За 1988—1999 года
- M. I. Fradkin, E. V. Gorchakov, V. A. Kaplin, D. V. Kaplin, L. V. Kurnosova, A. G. Labenskij, M. F. Runtso, N. P. Topchiev. The possibility of gamma-ray astronomy measurements on the Russian segment of the International Space Station (рус.) // J. Mosc. Phys. Soc. : журнал. — {М.}, 1999. — Т. 9, № 3. — С. 181—185. — Bibcode: 1999JMoPS...9..181F.
- В. Л. Гинзбург, Л. В. Курносова, А. Г. Лабенский, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин, В. А. Каплин, Д. В. Каплин, В. А. Логинов, Е. Ф. Макляев, М. Ф. Рунцо, Е. В. Горчаков. К вопросу о роли альбедо из калориметра телескопа «ГАММА-400» при регистрации первичного гамма-излучения (англ.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука, 1997. — Vol. 61, no. 3. — P. 613—615. — ISSN 1062-8738. — Bibcode: 1997BRASP..61..485G.
- В. Гинзбург, Л. Курносова, Л. Разоренов, М. Фрадкин, А. Лабенский, Н. Топчиев, М. Русакович, В. Каплин, М. Рунцо, Е. Макляев, В. Логинов, Е. Горчаков, А. Хованская. Космическое гамма-излучение высокой энергии и проект гамма-телескопа «ГАММА-400» (рус.) // Препринт №3. — {М.}: Физический институт им. П. Н. Лебедева, 1995.
- В. Л. Гинзбург, Л. В. Курносова, А. Г. Лабенский, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин, В. А. Каплин, Д. В. Каплин, В. А. Логинов, Е. Ф. Макляев, М. Ф. Рунцо, Е. В. Горчаков. К вопросу о роли альбедо из калориметра телескопа «ГАММА-400» при регистрации первичного гамма-излучения (англ.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука, 1997. — Vol. 61, no. 3. — P. 613—615. — ISSN 1062-8738. — Bibcode: 1997BRASP..61..485G.
- V. Dogiel, M. Fradkin, L. Kurnosova, L. Razorenov, M. Rusakovich, N. Topchiev. Some tasks of observational gamma-ray astronomy in the energy range 5-400 GeV (англ.) // Space Science Reviews : журнал. — 1988. — Vol. 49, no. 3. — P. 215—226.
Ссылки
|
---|
Действующие | |
---|
Запланированные | |
---|
|
---|
Действующие | |
---|
Запланированные | |
---|
Предложенные | |
---|
Исторические | |
---|
Отменённые | |
---|
См. также | |
---|
|
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .