pegas_2013 (pegas_2013) wrote in i_future,
pegas_2013
pegas_2013
i_future

Российские приборы в международных проектах исследования космоса

1. прибор HEND (ХЕНД)

В состав научной нагрузки аппарата "2001 Mars Odyssey" входит комплексный инструмент GRS, включающий несколько независимых экспериментов для изучения состава поверхности Марса методами гамма и нейтронной спектроскопии. Эта научная аппаратура включает, в том числе, и российский прибор ХЕНД для регистрации нейтронов высоких энергий. Название прибора HEND (ХЕНД) образовано сокращением английского названия "High Energy Neutron Detector".




В качестве основной задачи ставится определение химического состава поверхности Марса. Гамма-излучение возникает на глубине в несколько десятков сантиметров, что позволяет определить концентрацию основных породообразующих элементов (H, O, Mg, Al, Si, S, Cl, K, Ca, Mn, Fe, Th, U) в верхних слоях марсианского грунта, пыли, камнях и обломках породы на поверхности Марса.

Основные параметры

Масса вместе с кабелями: 3695 г.

Полное энергопотребление: энергопотребление 5.7 Вт при напряжении питания 28 В
Детекторы на основе пропорциональных 3He счетчиков: Малый детектор (SD) с тонким замедлителем из полиэтилена и внешним экраном из кадмия. Средний детектор (MD) со средним замедлителем из полиэтилена и внешним экраном из кадмия. Большой детектор (LD) с толстым замедлителем из полиэтилена и внутренним экраном из кадмия.

Сцинтилляционный блок: Внутренний сцинтилляционный детектор на основе кристалла стильбена (SC/IN).
Внешний сцинтилляционный детектор на основе кристалла CsI для антисовпадательной защиты (SC/OUT).

Тепловые характеристики: Прибор имеет собственную систему обеспечения теплового режима с радиатором и подогревом для поддержания температуры прибора от –30°C до +40°С во всех режимах работы.

Режимы работы: Режим подогрева. Дежурный режим. Режим картографирования. Режим измерений с регистрацией всплесков.

Телеметрическая Информация: По каждому сигналу синхронизации с гамма спектрометра GRS с промежутком времени от 12 сек до 1 часа прибор выдает в систему телеметрии:
Кадр служебной информации с размером 92 байта в Дежурном режиме.
Стандартный кадр с 6 спектрами с размером 212 байт в Режиме картографирования.
Профильный кадр с 6 спектрами и 2 профилями с размером 512 байт в Режиме измерений с регистрации всплеска.

2. прибор ЛЕНД

Научная аппаратура «Лунный исследовательский нейтронный детекторов» (НА ЛЕНД) предназначена для установки на борт американской межпланетной миссии "Лунный разведывательный орбитер 2009" (LRO). Программа включает в себя запуск космического аппарата LRO-2009 в мае 2009 года, перелет к Луне, и проведение с помощью научной нагрузки орбитального глобального картографирования поверхности спутника Земли в течение одного года

Основной целью проекта ЛЕНД является создание высокочувствительной научной аппаратуры для проведения космического эксперимента по поиску водяного льда (предположительно кометного происхождения) в вечно затененных полярных областях Луны. С помощью НА ЛЕНД должны быть построены карты распределения водорода и водородосодержащих соединений (к которым в первую очередь относиться водяной лед) в приповерхностном слое Луны с точностью не менее 0.01% по массовой доле и пространственным разрешением 10 км (для полярных областей). Кроме этого НА ЛЕНД должна предоставить измерения радиационного фона нейтронного альбедо Луны на высоте 30-60 км над ее поверхностью.


Основные параметры

Масса : 26.3 кг
Потребление : 13 Вт
Размеры : 460 x 460 x 440 мм
Диапазон энергий : от тепловых энергий до 15 МэВ
Разрешение по времени : переменное, > 1 c
Разрешение на поверхности : 5 км на орбите в 50 км
Разрешение по глубине : 1-2 м
Объем телеметрии : 250 Мб в день

3. прибор ДАН

Научная аппаратура «Динамическое Альбедо Нейтронов» (НА ДАН) предназначена для установки на борт американской межпланетной миссии Марсианская Научная Лаборатория 2011 (MSL-2011). Программа MSL-2011 включает в себя запуск космического аппарата MSL-2011 25 ноября 2011 года, перелет к Марсу (около года), посадку спускаемого аппарата (в состав которого входит мобильный аппарат) на поверхность Марса, проведение длительных (два года) мобильных наблюдений окружающей среды с помощью научной нагрузки, установленной на борту марсохода


Основной целью проекта ДАН является создание надежного и эффективного космического инструмента для проведения на борту марсианского мобильного посадочного аппарата эксперимента по изучению трехмерной картины (на глубину 0,5 - 1 м и с поверхностным разрешением 1 м) распределения связанной воды/водяного льда в верхних слоях грунта Марса.






Основные параметры

Масса : 2.10 кг - ДЭ
2.58 кг - ИНГ
Потребление : до 4.5 Вт - ДЭ
до 13 Вт - ИНГ
Размеры : 204 х 61 x 212 мм - ДЭ
125 х 45 x 338 мм - ИНГ
Диапазон энергий : от тепловых до 14 МэВ
Разрешение по времени : 1-3 мкс
Разрешение на поверхности : ~1 м
Разрешение по глубине : ~1 м
Объем телеметрии : 30 Мб в день

4. прибор МГНС

Для установки на борту межпланетной миссии Европейского космического агентства (ЕКА) "BepiColombo" отделом создается научная аппаратура «Меркурианский гамма и нейтронный спектрометр» (НА МГНС). Проект МГНС является многофункциональной научной аппаратурой, включающей в себя гамма-спектрометр и нейтронный детектор. Прототипом прибора стал разработанный отделом для космической миссии НАСА к планете Марс «2001 Марс Одиссей» нейтронный детектор «ХЭНД».


Назначение научной аппаратуры МГНС состоит в обеспечении физических измерений потоков нейтронов в широком энергетическом диапазоне (от тепловых до 10 МэВ) и гамма-квантов с высоким энергетическим разрешением (около 3,5% на энергии 662 кэВ) в диапазоне энергий от 300 КэВ до 10 МэВ во время межпланетного перелета и на орбите вокруг Меркурия.


Основные параметры

Масса : 5.5 кг
Потребление : 6.5 Вт
Размеры : 342.6 x 140.5 x 258 мм
Диапазон энергий : от тепловых и до 10 МэВ
Разрешение на поверхности : 400 км
Глубина исследуемого слоя поверхности : ~1 м
Энергетическое разрешение (гамма) : 3% на 662 КэВ
Объем телеметрии : около 30 Мб в день


5. прибор НС ХЕНД

Исследование элементного состава поверхности Фобоса методами нейтронной и гамма спектроскопии. Полученные данные распределения основных породообразующих элементов и возможных ледяных отложений на Фобосе позволит выяснить условия его образования и характер эволюции. Кроме того, прибор может использоваться для выбора наиболее перспективного и интересного места для посадки КА «Фобос-грунт» на спутник Марса и забора грунта для возврата на Землю.


Назначение НС ХЕНД состоит в обеспечении физических измерений потоков нейтронов высоких энергий и гамма квантов во время межпланетного перелета, на орбите вокруг Марса, на этапе работы около Фобоса и при посадке на его поверхность.


Основные параметры

Масса : 3.8 кг
Потребление : 9 Вт
Размеры : 230 x 290 x 240 мм
Диапазон энергий : от тепловых энергий до 15 МэВ
Энергетическое разрешение (гамма) : 3% на 660 кэВ
Разрешение по глубине : 1-2 м
Объем телеметрии : 30 Мб в день
Гарантийный срок : 5 лет


6. прибор БТН-М1

Научная аппаратура БТН-М1 предназначена для проведения космического эксперимента (КЭ) «БТН-Нейтрон» по изучению быстрых и тепловых нейтронов на борту Служебного Модуля Российского Сегмента Международной Космической Станции (СМ РС МКС).


Направление КЭ «БТН-Нейтрон» - изучение пространственного и временного распределения потоков и спектров нейтронов в околоземном космическом пространстве, в том числе во время солнечных вспышек.









Основные параметры

Масса : 6.4 кг - БТН-МД
3.4 кг - БТН-МЭ
Потребление : 8.7 Вт - БТН-МД
3.4 Вт - БТН-МЭ
Размеры : 245 х 280 х 330 мм - БТН-МД
255 х 265 х 115 мм - БТН-МЭ
Диапазон энергий : от 0.4эВ до 15 МэВ (нейтроны)
от 60кэВ до 10 МэВ (гамма)
Разрешение по времени : 0.25 - 256 сек
Рабочий диапазон температур : от -40 до +50 Со
Объем телеметрии : 3 Мб в день
Гарантийный срок : 5 лет


7. прибор БТН-Нейтрон-2

Целью космического эксперимента (КЭ) является изучение энергетического спектра нейтронов и их временного и пространственного распределений снаружи и внутри МКС для выделения потоков солнечных нейтронов, нейтронов альбедо атмосферы Земли и нейтронов, рожденных в материалах МКС, а также исследование радиационно-защитных свойств различных материалов для разработки предложений по созданию радиационных убежищ при межпланетных перелетах и в периоды пилотируемых экспедиций на Луну и Марс.


Эксперимент «БТН-Нейтрон-2» позволит в реальном времени проводить мониторинг потока жесткого ионизирующего излучения и нейтронов в широком энергетическом диапазоне для предупреждения экипажа о повышенном радиационном фоне во время мощных солнечных вспышек.


Основные параметры
Масса : 8 кг
Потребление : Не более 15 Вт
Размеры : 430 x 370 x 370 мм
Диапазон энергий : от тепловых энергий до 15 МэВ
Разрешение по времени : 0.25 - 256 сек
Энергетическое разрешение (гамма) : 3% на 663 кэВ
Объем телеметрии : 5.5 Мб в день
Гарантийный срок : 5 лет


8. прибор АДРОН-ЛР

Эксперимент реализуется в рамках российских проектов "Луна-Глоб" и "Луна-Ресурс" в соответствии с Государственными контрактами между ФГУП "НПО им. С.А. Лавочкина" и Федеральным космическим агентством. Запуски аппаратов запланированы в 2017 и 2019 годах.


Прибор предназначен для исследования элементного состава поверхности Луны в месте посадки КА методами активной нейтронной и гамма спектроскопии.


Основные параметры


Масса : 3.8 кг - АДРОН-ДЭ
2.6 кг - АДРОН-ИНГ
Потребление : 4.5 Вт - ДЭ
14 Вт - ИНГ
Размеры : 270 x 215 x 110 мм - ДЭ
340 x 125 x 45 мм - ИНГ
Диапазон энергий : 0.025 эВ - 1.0 КэВ (нейтроны)
100КэВ – 6 МэВ (гамма)
Энергетическое разрешение (гамма) : 3% на 660 кэВ
Разрешение по времени : от 1 мкс
Разрешение на поверхности : ~3 м
Разрешение по глубине : ~1 м
Объем телеметрии : 20 Мб в день


9.  прибор ФРЕНД

Прибор ФРЕНД (Fine Resolution Neutron Detector) миссии ExoMars Trace Gas Orbiter 2016 года создаётся для картографирования потоков нейтронов с поверхности Марса с высоким пространственным разрешением. Потоки нейтронов от поверхности планеты позволяют судить о содержании водорода в приповерхностном слое глубиной до одного метра. Создание таких карт необходимо для возможности более точно выбирать места посадки будущих марсианских миссий.


Основными научными целями прибора ФРЕНД являются:


  • Создание карт потоков эпитепловых и быстрых нейтронов от поверхности Марса с пространственным разрешением 40 км

  • Создание карт содержания водорода в приповерхностном грунте Марса глубиной до 1.5м с разрешением в 40 км;

  • Сопоставление потоков нейтронов от поверхности Марса в зависимости от сезонного цикла;

  • Сопоставление данных орбитальных измерений с данными аналогичных приборов других миссий, как орбитальных, так и посадочных;

  • Мониторинг потоков нейтронов и заряженных частиц во время солнечной активности и в периоды спокойного солнца;

  • Мониторинг радиационной обстановки на орбите вокруг Марса, включая состояние гелиосферы на расстояниях от 1 до 1.5 AU от солнца и на марсианской орбите, изучение индивидуального вклада электронов, протонов и HZE-частиц в дозу на орбите вокруг Марса.





Основные параметры

Масса : 36 кг
Потребление : 14 Вт
Размеры : 465 x 380 x 370 мм
Диапазон энергий : 0.4 - 500 кэВ (нейтроны)
0,5 - 10 МэВ (частицы)
Энергетическое разрешение (гамма) : 3% на 660 кэВ
Разрешение по времени : от 1 с
Разрешение на поверхности : ~40 м
Разрешение по глубине : ~1 м
Объем телеметрии : 50 Мбит в день


10.  прибор АДРОН-РМ 

ЭкзоМарс – совместная российско-европейская миссия по исследованию красной планеты. После запуска в 2018 году на поверхность Марса планируется доставить два спускаемых аппарата: европейский марсоход и российскую посадочную платформу.

Нейтронный детектор АДРОН-РМ, который планируется установить на борт европейского ровера, позволит провести анализ водородной компоненты (представленной как связанная вода, водяной лед или молекулы OH (Н2О) в гидратированных минералах) в верхнем слое поверхности Марса.






Основные параметры

Масса : около 1.7 кг
Потребление : не более 5 Вт
Размеры : 207 х 42 x 220 мм


ссылка на источник
Tags: космос
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 2 comments