В Антарктиде испытают установку для изучения космических лучей

Просмотров: 2130

Схема эксперимента по регистрации космических лучей
Схема эксперимента по регистрации космических лучей

Недавно стало известно об инновационном проекте российских физиков из Научно-исследовательского института ядерной физики им. Д. В. Скобельцына МГУ (НИИЯФ МГУ). Их проект "СФЕРА-Антарктида" ("СФЕРА-А") направлен на исследование космических лучей в области сверхвысоких энергий. Основная задача, которую поставили перед собой ученые — решение фундаментальных задач физики космически лучей и астрофизики. Проект, безусловно, относится к числу амбициозных, и в случае успешной реализации позволит российской науке укрепить свои позиции в области фундаментальных физических исследований.

"СФЕРА-А" не является в строгом смысле первопроходцем среди приборов, изучающих космические лучи. Схожая установка была изготовлена группой специалистов из НИИЯФ МГУ в период 1995-2000 гг. Уже тогда при помощи "СФЕРЫ-1" были получены экспериментальные данные об энергетическом спектре космических лучей в области энергий 1016-1017 эВ. В 2004 году вблизи Российской Антарктической станции Новолазаревская был проведен первый подъем этой установки. Современный проект "СФЕРА-А" разработан на основе успешно реализованного эксперимента на озере Байкал, в котором использовался новейший аэростатный прибор "СФЕРА-2".

Уникальность "СФЕРЫ-А" состоит, в первую очередь, в применяемой в проекте методике измерений, которая является развитием идеи советского академика А. Е. Чудакова. На сегодняшний день это — единственная установка, способная одним детектором регистрировать оба типа светового излучения космических лучей: флуоресцентный свет и черенковский свет. Детектирующим элементом прибора является сверхчувствительная и сверхбыстрая видеокамера, способная регистрировать единицы фотонов с частотой до 10 миллионов кадров в секунду.

Оптическая система установки СФЕРА-Антарктида
Оптическая система установки СФЕРА-Антарктида

Установка представляет собой инструмент для поиска и изучения источников первичных космических лучей в Южном полушарии, которое недоступно для наблюдений с территории России. По причинам того, что частота прихода интересующих ученых событий очень мала, единственно возможным способом изучения источников первичных космических лучей становится регистрация вспышек света, которые возникают при попадании первичной частицы в атмосферу Земли. Такого рода измерения осуществимы только в условиях долгой, ясной и безлунной ночи, поэтому эксперименты с участием "СФЕРЫ-А" будут проводиться на полярной станции РФ в Антарктиде. Чтобы уловить частицы, установка поднимется на 30 километров над землей и будет регистрировать отраженное от заснеженной поверхности излучение и флуоресцентное свечение частиц.

"Наш прибор имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с другими существующими и проектируемыми приборами: высокая точность определения энергии частиц первичных космических лучей, низкий энергетический порог, высокая точность определения глубины максимума развития каскада частиц в атмосфере Земли, сравнительно низкая стоимость проведения эксперимента по сравнению с существующими наземными и проектируемыми космическими установками, возможность проведения регулярных запусков в период полярной ночи", — прокомментировал новую научную разработку старший научный сотрудник НИИЯФ МГУ и участник проекта "СФЕРА-Антарктида" Дмитрий Валентинович Чернов.

На данный момент проект "СФЕРА-Антарктида" находится на рассмотрении в Российском научном фонде (РНФ). В случае его одобрения первый запуск из Антарктиды состоится уже в 2017 году. Кроме ученых из НИИЯФ МГУ в дальнейшем планируется привлечь специалистов из других российских институтов, а также иностранных коллег из Карлова университета (Чехия).


А. Павленко (по материалам открытых источников)

Печать

Joomla SEF URLs by Artio