Следующая темаПредыдущая тема
 Перейти в данной теме к
 cотрудничеству по теме
Вернуться к направлениюВернуться к содержанию
02-2-1090-2009/2011
Приоритет:2
Статус: Одобрена

Астрофизические исследования в космических экспериментах ТУС и НУКЛОН

Руководитель темы:    Ткачев Л.Г.

Участвующие страны и международные организации:

Казахстан, Мексика, Россия, Республика Корея, США, Франция, Чехия, Япония.

Изучаемая проблема и основная цель исследований:

В эксперименте ТУС предполагается проведение исследований одной из наиболее важных проблем астрофизики и физики высоких энергий - измерение спектра космических лучей предельно высоких энергий (КЛПВЭ), его состава и углового распределения в области GZK (Greisen-Zatsepin-Kusmin) обрезания, т.е. при энергиях более 10 19 эВ. Ожидается, что существующая мировая статистика будет увеличена в несколько раз в течение 3-5 лет набора данных на орбите. Детектор ТУС позволит зарегистрировать широкие атмосферные ливни (ШАЛ) от нейтрино ультравысокой энергии и, таким образом, начать исследования в области нейтринной астрономии с космической орбиты.

В эксперименте НУКЛОН планируется измерить спектр и элементный состав космических лучей (КЛ) в интервале энергий 10 11 - 10 15 эВ, т.е. в области "колена" в спектре КЛ и перед ним. Физическая природа "колена" , открытого более 50 лет тому назад, до сих пор не выяснена, вопреки сотням проведенных наземных и баллонных экспериментов, данные которых противоречивы. В течение 3-5 лет прямых внеатмосферных измерений будут получены данные, большая статистика которых позволит определить изменения состава КЛ в указанном интервале энергий, а также провести измерение угловой анизотропии КЛ, что существенно для моделей образования и распространения КЛ в Галактике. Особый интерес для ОИЯИ представляет возможность обнаружения в области "колена" событий, измеренных детектором НУКЛОН, с образованием супертяжелых частиц темной материи.ОН, с образованием супертяжелых частиц темной материи.

Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:
    Эксперимент ТУС

  1. Экспериментальная проверка принципа измерения флуоресцентного и черенковского излучения

    ШАЛ от КЛПВЭ событий в условиях открытого космоса.

  2. Последовательное развитие детектора ТУС на борту Международной Космической Станции с целью увеличения светосилы и лучшего углового и энергетического разрешения.

  3. Измерение спектра КЛПВЭ на основе ожидаемого количества событий за 3 года работы ТУС на орбите в диапазоне энергий до 3 · 1019 эВ --- 400 событий, до 1020 эВ --- 30 событий.

  4. Возможность регистрация ШАЛ от нейтрино ультравысокой энергии при условии, что их поток geq 10 -25 (м 2 ·с·сp·ГэВ) -1 при E > 5 · 10 19 эВ.
    Эксперимент НУКЛОН

  1. Измерение спектра КЛ в интервале 10 11 - 10 15 эВ с разрешением по энергии 70-80% и зарядовому разрешению DeltaZ approx0.3 в и интервале первичных ядер Z = 1-30.

  2. Измерение угловой анизотропии первичного спектра КЛ.

  3. Исследование образования новых тяжелых частиц в сильных взаимодействиях при энергиях в области "колена" с массами в интервале М = 200-1000 ГэВ/c2.
Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
    Эксперимент ТУС

  1. Адаптация технологического образца зеркала Френеля для работы в составе автономного малого космического аппарата.

  2. Разработка методики и проведение измерений параметров составного зеркала Френеля.

  3. Участие в создании программ приема и обработки данных.
    Эксперимент НУКЛОН

  1. Доработка технологического образца триггерной системы детектора НУКЛОН в связи с изменением ракеты-носителя. Проведение испытаний прототипа детектора ОЛВЭ на SPS CERN.

  2. Разработка программы моделирования нейтронного отклика в детекторе ОЛВЭ. Создание программ обработки данных в on-line режиме.

  3. Проведение испытаний нового технологического образца триггерной системы на долговременную стабильность.

Проекты по теме:
  Название проекта Руководитель проекта Приоритет проекта
(сроки реализации)
1. ТУС Ткачев Л.Г. 1   (2002-2011)
2. НУКЛОН Ткачев Л.Г. 2   (2005-2011)

Основные этапы темы:
  Этап темы или эксперимент Руководитель. Статус проекта или эксперимента
  Лаборатория. Ответственный
от лаборатории.		 Основные исполнители
и число участников.
ТУС Ткачев Л.Г.
Реализация
  ЛЯП   Ткачев Л.Г.
Гребенюк В.М. + 12 чел.
НУКЛОН Ткачев Л.Г.
Реализация
  ЛЯП   Ткачев Л.Г.
Гребенюк В.М. + 12 чел.


Сотрудничество по теме:
Страна или
международная
организация		 Город Институт или
лаборатория 		Участники Статус
Казахстан Алматы ФТИ МН-НАН РК Локтионов А.А. + 2 чел. Совместные работы
Россия Москва НИИЯФ МГУ Хренов Б.А. + 5 чел.
Подорожный Д.М.
+ 7 чел. 		Совместные работы
  Королев РКК "Энергия" Сапрыкин О. + 1 чел. Совместные работы
  Самара ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс" Чечин В.А. Совместные работы
  С.-Петербург КБ "Арсенал" Ленной Е.Г.
Павлов А.Т.
Ринейский А.Т. 		Совместные работы
  Дубна ГосМКБ "Радуга" Чупин И.П. + 3 чел. Совместные работы
Чехия Прага ФИ АН ЧР Врба В. + 3 чел. Совместные работы
    КУ Фингер М. + 2 чел. Совместные работы
Республика Корея Сеул EWU Пак И. + 2 чел. Совместные работы
Мексика Пуэбла BUAP Салазар У. + 3 чел. Совместные работы
Италия Триест INFN Ваккчи Ф. + 5 чел. Совместные работы
  Пиза INFN Маракези П-С. + 5 чел. Совместные работы
Япония Вако RIKEN Эбисузаки Т. + 5 чел.
Такахаши Й. + 3 чел. 		Совместные работы
Следующая темаПредыдущая тема

 Вернуться в начало темы
Вернуться к направлениюВернуться к содержанию