ПРОЕКТЫ ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН в области исследования космоса А.Г. Забродский 04.09.2011 ПОДКЛЮЧЕНИЕ ФТИ К КОСМИЧЕСКОЙ ТЕМАТИКЕ А.П. Комар С.П. Королев 1952 год 1. ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗОВАННЫХ КОСМИЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ ФТИ 1.1. УСТОЙЧИВОСТЬ И ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ГОЛОВНЫХ ЧАСТЕЙ И СПУСКАЕМЫХ КА Создание лаборатории газовой динамики (1953 г.) Аэродинамика головных частей «Обмазка Дунаева» Ю.А. Дунаев Большая баллистическая установка ФТИ Теневые картины обтекания модели головной части ракеты 1.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРОВЕРЖЕНИЕ ГИПОТЕЗЫ О ПЫЛЕВОМ ОБЛАКЕ ЗЕМЛИ Разработана аппаратура с малым уровнем шумов, высокими помехоустойчивостью и чувствительностью ~3x10-10 г. Измеренные в 1966-67г. потоки микрометеоров (Космос-135, -163) оказались на 3 порядка меньше данных прежних измерений акустическими детекторами! 1.3. ИССЛЕДОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ИСЗ, АМС, ОС И ЛУНОХОДАХ С 1962 г. по настоящее время исследования тяжелых ядер космических лучей методами: ядерных фотоэмульсий на ИСЗ (Космос-4, -213, -656, Союз-5) и АМС (Зонд-5, -7, -8) твердотельных трековых детекторов (аппаратура ПЛАТАН на ОС Салют-6, -7, Мир, МКС). Суммарная длительность экспозиций на поверхности ОС – 11 лет. Установка и снятие аппаратуры проведены 12-ью экипажами. 1.4. ИССЛЕДОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ГАММА-ВСПЛЕСКОВ Исследования космических гамма-всплесков в экспериментах КОНУС на АМС «Венера 11-14». Открытие мягких гамма-репитеров (SGR). Эксперимент КОНУС-ВИНД: многолетние непрерывные наблюдения гамма-всплесков и мягких гамма-репитеров в космосе. Регистрация гигантских всплесков гамма-репитеров. Синхронные с экспериментом КОНУС-ВИНД наблюдения гамма-всплесков с околоземных КА «Космос» и «КОРОНАС». Первая регистрация естественной локации Луны начальным импульсом гигантского всплеска гаммарепитера, получение временных и энергетических характеристик начального импульса. 1.4. НАБЛЮДЕНИЕ ОТРАЖЕНИЯ ОТ ЛУНЫ НАЧАЛЬНОГО ИМПУЛЬСА ГИГАНТСКОЙ ВСПЫШКИ SGR1806-20 При прямом облучении начальным импульсом гигантских вспышек детекторы полностью насыщаются (WIND). Регистрация отраженного сигнала от Луны (CORONAS) позволила впервые определить временной профиль и энергетику начального импульса гигантского всплеска. 1.4. НАБЛЮДЕНИЕ ГИГАНТСКОГО ГАММАВСПЛЕСКА 18 СЕНТЯБРЯ 2011 г. В российско-американском космическом эксперименте КОНУС-ВИНД получены данные о самом ярком за историю наблюдений гамма-всплеске GRB 110918A 18.09.2011г. Величина изотропного эквивалентного энерговыделения в источнике составила 1,9 × 1054 эрг. Это превосходит типичные для гамма-всплесков величины в десятки раз. Из-за помех от радиационных поясов и затенения Землей гамма-всплеск 18 сентября оказался недоступным для американских астрофизических миссий СВИФТ и Ферми. 1.6. РАЗРАБОТКА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ ДЛЯ ИСЗ, АМС, ОС И ЛУНОХОДОВ 1963 - СБ на GaAs гомопереходах 1965 - Использование на АМС «Венера-2,3 " 1970 - Использование на Луноходе-1 GaAs СБ 1969 - Разработка СБ на AlGaAs/GaAs гетероструктурах 1972 - Передача технологии в НПО «Квант» 1986 - Пример использования: российская КС «Мир» (70 m2) GaAs array AlGaAs/GaAs array Russian moon-car Space station “Mir” 2. АНОНС РЯДА НОВЫХ КОСМИЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ ФТИ (подробнее – на стендах) 2.1. ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ КАСКАДНЫЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ Направления разработок и коммерциализации СБ: Разработка опытно-промышленной технологии гетероструктурных каскадных ФЭП с КПД более 33% в условиях околоземного космоса; Повышение энергосъема космических СБ (более 350 Вт/м2) и срока службы (20 лет) на геосинхронной орбите; Организация производства гетероструктурных СБ нового поколения для обеспечения отечественной космической программы. 2.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ГАММА-ВСПЛЕСКОВ НА КОСМИЧЕСКОЙ АСТРОФИЗИЧЕСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ «Спектр-УФ» (запуск в 2015г.) Конус-УФ-ДС - детектор Конус-УФ-БЭ – блок электроники Используются высокочувствительные спектрометрические сцинтилляционные детекторы ФТИ, не имеющие аналогов по ширине энергетического диапазона и защите от фона. Для обработки сигналов используются электронные узлы на основе сигнальных микропроцессоров, аналого-цифровых преобразователей с малым «мертвым» временем и ОЗУ большой емкости. Направление сотрудничества с учеными стран СНГ: исследование оптического послесвечения источников космических гамма-всплесков на наземных телескопах. 2.3. ПРОЕКТ НОВОГО НАЗЕМНОГО ГАММА-ТЕЛЕСКОПА «ALEGRO» (Atmospheric Low Energy Gamma-Ray Observatory) Цель: Исследование фундаментальных законов эволюции астрофизических объектов с экстремальным выделением энергии Объекты: 1. 2. 3. 4. Гамма-всплески Сверхмассивные черные дыры в активных ядрах галактик Пульсарные туманности Природа тёмного вещества 1 2 3 4 2.3. ПРОЕКТ НОВОГО НАЗЕМНОГО ГАММА-ТЕЛЕСКОПА «ALEGRO» Создание высокогорного черенковского гаммателескопа с низким порогом энергий квантов с чувствительностью более чем в 1000 раз превосходящей орбитальные телескопы (Fermi и др). Использование новых технологий сверхчувствительного детектирования позволит получить спектры и кривые блеска гамма-всплесков и гамма-излучения от релятивистских истечений сверхмассивных черных дыр. Рекордная чувствительность в диапазоне 10100 ГэВ позволит вести поиск взаимодействий частиц темной материи ALEGRO Разработчики: ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН и СПб ГПУ совместно с НАН Армении, Институтом Перспективных Исследований (Дублин, Ирландия), Университетом штата Пенсильвания (США) и др. Общая стоимость проекта –до 30 млн. евро. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ