Gamma-400
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GAMMA-400 (Equipo Modular Multifuncional Gamma-Astronómico) es un satélite astronómico , un proyecto internacional de un observatorio astrofísico orbital para el estudio de la radiación gamma de alta energía en el espacio.
El complejo de equipos científicos instalado en el observatorio espacial GAMMA-400 está diseñado para obtener los datos necesarios para estudiar la naturaleza de la " materia oscura " en el Universo , estudiar la naturaleza del origen de los rayos cósmicos de alta energía , estudiar los rayos gamma cósmicos en el rango de alta energía desde 20 MeV hasta varios TeV , registro de partículas cargadas de rayos cósmicos, así como la búsqueda y estudio de estallidos de rayos gamma [2] .
Principales líneas de investigación
- Búsqueda y estudio de la naturaleza y propiedades de hipotéticas partículas masivas de interacción débil ( WIMPs ) y otros posibles candidatos para el papel de "materia oscura";
- Estudiar las propiedades de actividad variable de varios objetos astrofísicos (desde estrellas individuales hasta cúmulos de galaxias ) en el rango de radiación gamma;
- Estudio de las propiedades (mecanismos de generación, aceleración, propagación e interacción) de rayos cósmicos y partículas cargadas de alta energía en espacios galácticos e intergalácticos.
Tareas científicas del telescopio GAMMA-400
- Medición y estudio de las características de los espectros de energía de la radiación gamma difusa e isotrópica galáctica y extragaláctica;
- Búsqueda de "líneas gamma" en el espectro de emisión de fuentes gamma discretas, así como en la radiación gamma difusa e isotrópica que surge de la aniquilación , decaimiento y fluctuaciones de los supuestos componentes de la "materia oscura";
- Registro de flujos de electrones y positrones de alta energía con energías superiores a 1 GeV, con la medición de sus espectros energéticos, así como la búsqueda de características que pudieran estar asociadas a los procesos de aniquilación y decaimiento de partículas de “materia oscura”;
- Búsqueda de nuevos e investigación (medición de espectros de energía y luminosidad) de fuentes discretas galácticas y extragalácticas de alta energía existentes de radiación gamma (efectos residuales de supernovas , púlsares , objetos astronómicos con efecto de acreción , microquásares , núcleos galácticos activos , blazars , cuásares y otros);
- Comparación de fuentes discretas de rayos gamma con fuentes conocidas de radiación en otros rangos de energía, incluidas fuentes discretas registradas por telescopios terrestres de rayos gamma;
- Mediciones de la variabilidad de la luminosidad y el espectro de energía de fuentes gamma discretas de alta energía;
- Medida de flujos galácticos de núcleos ligeros y núcleos de elementos químicos Sistema periódico de elementos químicos hasta el grupo del hierro ;
- Búsqueda y estudio de estallidos de rayos gamma en los rangos de energía 10 keV - 100 MeV y 100 MeV - 3 TeV;
- Registro y estudio de la radiación gamma de alta energía, así como de los flujos de partículas cargadas de las erupciones solares .
Construcción
El desarrollo del diseño y los componentes del proyecto y la investigación GAMMA-400 se lleva a cabo en el marco de los Programas Espaciales Federales de la Federación Rusa en 2006-2015. y 2016-2025 [1] .
Se supone que el complejo de equipos científicos de la nave espacial "GAMMA-400" se colocará en la plataforma satelital "Navigator" , desarrollada por NPO que lleva el nombre. Lavochkin [1] .
Miembros del proyecto
Supervisor científico del proyecto: profesor Arkady Galper (FIAN, MEPhI), supervisor científico adjunto: diseñador jefe Nikolai Topchiev (FIAN).
Complejo de Instrumentación Científica
Características principales
- rango de energía - 100 MeV a 3 TeV;
- el equipo está optimizado para una energía de 100 GeV;
- resolución angular (a E γ > 100 GeV) ~ 0,01°;
- resolución energética (para E γ > 100 GeV) ~ 1%;
- área sensible - 1,0 m 2 ;
- área efectiva (para E γ > 1 GeV) ~0,4–0,5 m 2 ;
- rechazo de protones - ~ 10 6 ;
- el peso del complejo de equipamiento científico es de 4100 kg;
- consumo de energía - 2000 W;
- la cantidad de información transmitida - 100 GB / día;
- el tiempo de existencia activa es de ~ 7 a 10 años.
Comparación con proyectos similares
| Características comparativas de los telescopios de rayos gamma terrestres y espaciales [6]
|
|
|
Telescopios de rayos gamma espaciales
|
Telescopios terrestres de rayos gamma
|
| GARCETA
|
ÁGIL
|
Fermi-LAT
|
CALET
|
AMS-02
|
GAMMA-400
|
HESS II
|
MAGIA
|
VERITAS
|
llamada a la acción
|
| Horas Laborales
|
1991-2000
|
desde 2007
|
desde 2008
|
desde 2014
|
desde 2011
|
desde 2030
|
desde 2012
|
desde el 2004
|
desde 2005
|
desde 2020
|
| Rango de energía, GeV
|
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
|
| Resolución angular (E γ > 100 GeV)
|
0,2º (Eγ ~ 0,5 GeV)
|
0,1º ( Eγ ~1 GeV)
|
0.1º
|
0.1º
|
1º
|
0.01º
|
0.07º
|
0,07º (Eγ = 300 GeV)
|
0.1º
|
0,1º ( Eγ = 100 GeV) 0,03º
(Eγ = 10 TeV)
|
| Resolución energética (E γ > 100 GeV)
|
15% ( Eγ ~0,5 GeV
|
50% ( Eγ ~1 GeV)
|
diez %
|
2%
|
3%
|
una %
|
quince %
|
20% ( Eγ = 100 GeV)
15% ( Eγ = 10 TeV)
|
quince %
|
20% ( Eγ = 100 GeV)
15% ( Eγ = 10 TeV)
|
Lanzamiento
Está previsto que el observatorio espacial de rayos gamma Gamma-400 se lance en 2030 [3] utilizando el vehículo de lanzamiento Proton-M y la etapa superior Briz-M . La nave espacial será lanzada a una órbita altamente elíptica con un apogeo de 300.000 km y un perigeo de 500 km. El período orbital es de 7 días, el ángulo de inclinación orbital es de 51,8°. El tiempo estimado de existencia activa de la nave espacial es de 7-10 años.
Véase también
Notas
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Sitio web oficial de GAMMA-400 .
- ↑ 1 2 3 CICR, 2013 , pág. 209.
- ↑ 1 2 El lanzamiento de un telescopio para buscar materia oscura se pospuso hasta 2030 . RIA Novosti (15 de abril de 2020). Consultado el 15 de abril de 2020. Archivado desde el original el 15 de abril de 2020. (Ruso)
- ↑ 1 2 El telescopio espacial Gamma-400 se lanzará en Angara desde Vostochny . Consultado el 9 de julio de 2020. Archivado desde el original el 9 de julio de 2020. (indefinido)
- ↑ 12 CICR , 2013 , pág. 206.
- ↑ Günter Dirk Krebs. Página del espacio de Gunter . Página del espacio de Gunter . Consultado el 17 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 31 de diciembre de 2019. (indefinido)
Artículos
Para 2013
- A. M. Galper et al. Características del telescopio de rayos gamma GAMMA400 para la búsqueda de firmas de materia oscura (inglés) // Boletín de la Academia Rusa de Ciencias: Física: conferencia. - 2013. - Vol. 77 , edición. noviembre , n. 11 _ - P. 1339-1342 . — ISSN 1062-8738 . - doi : 10.3103/S1062873813110105 .
- A. A. Moiseev, A. M. Galper et al. Dark Matter Search Perspectives with GAMMA-400 (ing.) // CICR 2013: conferencia. - Río de Janeiro , 2013. - arXiv : 1307.2345v1 .
- A. M. Galper et al. El experimento espacial GAMMA-400: mediciones de gammas, electrones y núcleos (inglés) // Física nuclear B (Proc. Suppl.): revista. - 2013. - arXiv : 1306.6175v1 .
- A. M. Galper et al. The Space-Based Gamma-Ray Telescope GAMMA-400 and its Scientific Goals (inglés) // CICR 2013: conferencia. - Río de Janeiro , 2013. - No. 239-240 . - P. 204-209 .
- A. M. Galper et al. Diseño y rendimiento del telescopio de rayos gamma GAMMA-400 para búsquedas de materia oscura (inglés) // Actas de la conferencia AIP (Simposio del Centenario 2012: Descubrimiento de los rayos cósmicos): revista. — Denver (Colorado, EE. UU.): Instituto Americano de Física, 2013. — Iss. 26-28 de junio de 2012 , n. 1516 . - pág. 288-292 . - ISBN 978-0-7354-1137-1 . — ISSN 0094-243X . -doi : 10.1063/ 1.4792586.
- A. M. Galper et al. Estado del proyecto GAMMA-400 (inglés) // Avances en la investigación espacial (una publicación de COSPAR): revista. — Elsevier Ltd, 2013. — No. 51 . - P. 297-300 . — ISSN 0273-1177 . -doi :/ j.asr.2012.01.019 .
Para 2012
Para 2011
- A. M. Galper, S. V. Borisov, et al., " Un método para restaurar la dirección de llegada de los cuantos gamma en un sistema convertidor y calorimétrico ", Comunicaciones breves sobre física del Instituto de Física. P. N. Lebedev de la Academia Rusa de Ciencias: revista. - {M.}: Instituto de Física. PN Lebedev RAN, 2011. - T. 38 , No. 7 . - S. 14-23 . — ISSN 0455-0595 . (Ruso)
- A. M. Galper, S. V. Koldashov, A. A. Ulitin. Perturbaciones locales del cinturón de radiación terrestre // Comunicaciones breves sobre física del Instituto de Física. P. N. Lebedev de la Academia Rusa de Ciencias: revista. - {M.}: Instituto de Física. PN Lebedev RAN, 2011. - T. 38 , No. 7 . - S. 41-50 . — ISSN 0455-0595 . (Ruso)
- A. M. Galper et al. Observatorio espacial GAMMA-400 (inglés) // Il Nuovo Cimento C: revista. - 2011. - vol. 34C , edición. Mayo-Junio , no. 3 . - Pág. 71-75 . -doi :/ ncc/i2011-10850-9 .
- A. M. Galper et al. Tareas científicas y el estado actual del proyecto GAMMA-400 // Izvestiya RAN. Serie física: diario. - {M.}: Ciencia , 2011. - T. 75 , N° 6 . - S. 926-928 . — ISSN 0367-6765 . - doi : 10.3103/S1062873811030178 . (Ruso)
- M. V. Pustobaev, F. Kh. Engalychev, I. A. Meshchikhin, S. V. Chebotarev. Desarrollo y cálculos preliminares del diseño del telescopio espacial de rayos gamma Gamma-400 // Problemas de Electromecánica. Actas de NPP VNIIEM: diario. - {M.}: CN VNIIEM, 2011. - T. 123 , N° 4 . - S. 35-40 . — ISSN 0205-9428 . (Ruso)
Para 2005-2009
- V. L. Ginzburg, V. A. Kaplin, M. F. Runtso, N. P. Topchiev, M. I. Fradkin. Telescopio de rayos gamma modernizado "GAMMA-400" para el registro de radiación gamma cósmica con energías de hasta 3 TeV // Izvestiya RAN. Serie física: diario. - {M.}: Nauka , 2009. - T. 73 , No. 5 . - S. 703-705 . — ISSN 0367-6765 . (Ruso)
- V. A. Kaplin, M. F. Runtso, N. P. Topchiev, M. I. Fradkin. Verificación experimental del método de registro de eventos con "corriente inversa" del calorímetro // Sesión científica MEPhI-2008: Actas. - {M.}: Instituto de Ingeniería Física de Moscú, 2008. - T. 9 . - S. 150-152 . (Ruso)
- V. L. Ginzburg, V. A. Kaplin, A. I. Karakash, L. V. Kurnosova, A. G. Labensky, M. F. Runtso, A. P. Soldatov, N. P. Topchiev, M. I. Fradkin, S. K. Chernichenko, I. V. Shein. Desarrollo del telescopio de rayos gamma "GAMMA-400" para el registro de radiación gamma cósmica con energías de hasta 1 TeV // Kosmicheskie issledovaniya: zhurnal. - {M.}: Nauka , 2008. - T. 45 , No. 5 . - S. 475-477 . — ISSN 0023-4206 . (Ruso)
- V. L. Ginzburg, V. A. Kaplin, A. I. Karakash, L. V. Kurnosova, M. F. Runtso, A. P. Soldatov, N. P. Topchiev, S. Chernichenko, I. V. Shein, M. I. Fradkin. Versión rusa de un telescopio para detectar radiación gamma difusa en el rango de energía 10–1000 GeV // Izvestiya RAN. Serie física: diario. - {M.}: Ciencia , 2005. - T. 69 , N° 3 . - S. 428-430 . — ISSN 0367-6765 . (Ruso)
Para 1988-1999
- MI Fradkin, EV Gorchakov, VA Kaplin, DV Kaplin, LV Kurnosova, AG Labenskij, MF Runtso, NP Topchiev. La posibilidad de mediciones astronómicas de rayos gamma en el segmento ruso de la Estación Espacial Internacional // J. Mosc. física soc. : revista. - {M.}, 1999. - T. 9 , N° 3 . - S. 181-185 . - . (Ruso)
- V. L. Ginzburg, L. V. Kurnosova, A. G. Labensky, N. P. Topchiev, M. I. Fradkin, V. A. Kaplin, D. V. Kaplin, V. A. Loginov, E. F. Maklyaev, M. F. Runtso, E. V. Gorchakov. Sobre el papel del albedo del calorímetro del telescopio GAMMA-400 en la detección de radiación gamma primaria (inglés) // Izvestiya RAN. Serie física: diario. - {M.}: Ciencia , 1997. - Vol. 61 , núm. 3 . - P. 613-615 . — ISSN 1062-8738 . - .
- V. Ginzburg, L. Kurnosova, L. Razorenov, M. Fradkin, A. Labensky, N. Topchiev, M. Rusakovich, V. Kaplin, M. Runtso, E. Maklyaev, V. Loginov, E. Gorchakov, A. Khovanskaya. La radiación gamma cósmica de alta energía y el proyecto del telescopio de rayos gamma GAMMA-400 // Preprint No. 3. - {M.}: Instituto de Física. P. N. Lebedeva, 1995. (Ruso)
- V. L. Ginzburg, L. V. Kurnosova, A. G. Labensky, N. P. Topchiev, M. I. Fradkin, V. A. Kaplin, D. V. Kaplin, V. A. Loginov, E. F. Maklyaev, M. F. Runtso, E. V. Gorchakov. Sobre el papel del albedo del calorímetro del telescopio GAMMA-400 en la detección de radiación gamma primaria (inglés) // Izvestiya RAN. Serie física: diario. - {M.}: Ciencia , 1997. - Vol. 61 , núm. 3 . - P. 613-615 . — ISSN 1062-8738 . - .
- V. Dogiel, M. Fradkin, L. Kurnosova, L. Razorenov, M. Rusakovich, N. Topchiev. Algunas tareas de la astronomía observacional de rayos gamma en el rango de energía 5-400 GeV (inglés) // Space Science Reviews : revista. - Springer , 1988. - vol. 49 , núm. 3 . - P. 215-226 .
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