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

Астрофизические исследования в космических экспериментах ТУС и НУКЛОН

Руководитель темы:    Ткачев Л.Г.

Участвующие страны и международные организации:

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.

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 · 10 19 эВ - 400 событий, до 10 20 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 Deltaapprox0.3 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/c 2.

Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
    Эксперимент ТУС

  1. Участие в изготовлении полетного образца зеркала Френеля для работы в составе автономного малого космического аппарата.

  2. Разработка методики юстировки и проведение измерений параметров оставного полетного образца зеркала Френеля.

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

  1. Изготовление полетного образца триггерной системы детектора НУКЛОН.

  2. Разработка программы моделирования ОЛВЭ. Проведение испытаний прототипа детектора ОЛВЭ на SPS ЦЕРН. Создание программ обработки данных в on-line режиме.

  3. Участие в проведение испытаний технологического образца триггерной системы в составе аппаратуры детектора НУКЛОН.

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 и
ответственные от лаборатории		Основные исполнители от Лаборатории
Эксперимент ТУС Ткачев Л.Г.
Реализация
  ЛЯП
  		Ткачев Л.Г.,  Гребенюк В.М.,  Наумов Д.В.,  Бектемерова С.В.,  Пороховой С.Ю.,  Ткаченко А.В.,  Гринюк А.А.,  Хураевкин П.А.,  Севастьянов Ю.
  ЛФВЭ
  		Скрыпник А.В.
  ЛИТ
  		Слепнев С.К.
Эксперимент НУКЛОН Ткачев Л.Г.
Реализация
  ЛЯП
  		Ткачев Л.Г.,  Гребенюк В.М.,  Пороховой С.Ю.,  Калинин Н.И.,  Борейко В.Ф.,  Нгуен Ман Шат,  Сабиров Б.М.,  Садовский А.Б.,  Крумштейн З.В.,  Ткаченко А.В.,  Тимошенко А.А.,  Слунечка М.,  Слунечкова В.,  Толстой Н.С.
  ЛФВЭ
  		Горбунов Н.В.
  ЛИТ
  		Шигаев В.Н.


Сотрудничество по теме:
Страна или
международная
организация		 Город Институт или
лаборатория 		Участники Статус
Россия Москва НИИЯФ МГУ Хренов Б.А. + 5 чел.
Подорожный Д.М.
+ 7 чел. 		Протокол
  Королев РКК "Энергия" Сапрыкин О. + 1 чел. Совместные работы
  Самара 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. Протокол
Чехия Прага 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