Детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения
| Оператор | Европейское космическое агентство |
|---|---|
| Производитель | Российский институт космических исследований |
| Функция | Детектор нейтронов и дозиметр |
| Продолжительность миссии | Планируется: 7 лет [1] |
| Веб-сайт | например |
| Характеристики | |
| Масса | 36 кг (79 фунтов) [2] |
| Хост-космический корабль | |
| Космический корабль | Орбитальный корабль следового газа |
| Оператор | ЧТО |
| Дата запуска | 14 марта 2016 г. |
| Ракета | Proton-M / Briz-M |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2016-017А |
Детектор эпитермальных нейтронов высокого разрешения ( FREND ) — это детектор нейтронов , который является частью полезной нагрузки прибора на борту орбитального аппарата Trace Gas Orbiter (TGO), запущенного на Марс в марте 2016 года. В настоящее время этот прибор отображает уровни водорода на максимальной глубине На глубине 1 м (3 фута 3 дюйма) под поверхностью Марса, что обнажает распределение льда на мелководье. Этот прибор имеет улучшенное разрешение в 7,5 раз по сравнению с тем, которое Россия предоставила орбитальному аппарату НАСА « Марсианская Одиссея» в 2001 году .
Обзор
[ редактировать ]Во время пребывания на орбите Марса FREND может предоставить информацию о наличии водорода в форме воды или гидратированных минералов в верхних 1 м (3 фута 3 дюйма) поверхности Марса. [3] [4] [5] [6] Места, где обнаружен водород, могут указывать на отложения водяного льда , который является одним из ключевых ингредиентов жизни. Картирование подземного льда также может быть полезно для будущего использования ресурсов ( ISRU ) и миссий с экипажем. [7]
FREND также оснащен дозиметром для мониторинга радиационной обстановки на орбите вокруг Марса. [2] [7]
Цели
[ редактировать ]Основная научная задача прибора — проведение картографирования с высоким пространственным разрешением потоков эпитепловых и быстрых нейтронов с поверхности Марса. [4] FREND будет работать в синергии и дополнять орбитальные и наземные данные, измеренные прибором « Динамическое альбедо нейтронов» (DAN) на «Кьюриосити» марсоходе , прибором «ADRON-RM» на «Розалинда Франклин» марсоходе и прибором «ADRON-EM» на «Казачке» . [4]
Вторая цель FREND — использовать свой дозиметр для измерения дозы радиации на орбите TGO от энергичных частиц галактических космических лучей и солнечных вспышек . Эти данные будут использованы для оценки уровней облучения космических кораблей и обеспечения радиационной безопасности пилотируемых межпланетных полетов. [2] [7]
Принцип и развитие
[ редактировать ]| ДРУГ | Параметр/единицы измерения [7] [8] |
|---|---|
| Функция | Детектор нейтронов и дозиметр |
| Масса | 36 кг (79 фунтов) |
| Размеры | 465 х 380 х 370 мм |
| Потребляемая мощность | 14 Вт |
| Энергетический диапазон | Нейтроны: 0,4–500 кэВ. Заряженные частицы: 0,5–10 МэВ. |
| Разрешение поверхности | Прибл. 40 м (130 футов) |
| Разрешение по глубине | ≈ 1 м (3 фута 3 дюйма) |
| Поле зрения | 10° |
| Скорость телеметрии | 50 Мбит /день |
Космические лучи обладают достаточной энергией, чтобы расщеплять атомы на верхних один-два метра поверхности Марса, высвобождая нейтроны высокой энергии, которые можно измерить прибором FREND. [4] Распределение измеренных скоростей нейтронов показывает содержание водорода, которое является хорошим индикатором содержания водорода (воды или гидратированных минералов ) в неглубоких недрах Марса. [4]
FREND использует унаследованную технологию, разработанную Российским институтом космических исследований и установленную на детекторе нейтронов высоких энергий (HEND) на Mars Odyssey ; ртутный гамма-нейтронный спектрометр (MGNS) на БепиКоломбо ; Детектор нейтронов для исследования Луны (LEND) на лунном разведывательном орбитальном аппарате и динамическое альбедо нейтронов (DAN) на Curiosity марсоходе . [2] [4]
Ключевыми компонентами этого прибора являются четыре детектора, содержащие гелий-3 на основе стильбена для нейтронов с энергией от 0,4 кэВ до 500 кэВ, и сцинтиллятор для нейтронов высоких энергий до 10 МэВ. [7] Каждый из четырех 3 Он детекторы считает нейтроны независимо для повышения надежности. [7] Все пять детекторов заключены в коллиматор , который улучшает разрешение в 7,5 раз по сравнению с тем, которое Россия предоставила орбитальному аппарату НАСА « Марсианская Одиссея» . [7]
Главный исследователь — Игорь Георгиевич Митрофанов из Российского института космических исследований (ИКИ). [4] Митрофанов также является руководителем приборов нейтронного детектора ADRON-RM и ADRON-EM компании ExoMars. [9] [10]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas и миссия Скиапарелли (2016)» . Европейское космическое агентство. 16 октября 2016 г. Проверено 24 октября 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д Детектор эпитермальных нейтронов высокого разрешения (FREND) для картирования воды из TGO ЕКА. (PDF) И.Г. Митрофанов, А.Б. Санин, А.В. Малахов, Ю.В. И. Бобровницкий, Т.М. Томилина и Ф.В. Федосов. Конференция: Концепции и подходы к исследованию Марса . 2012.
- ^ «Россия построит посадочную площадку для российско-европейской космической миссии «ЭкзоМарс-2018» . РИА Новости . Россия. 4 августа 2014 года . Проверено 5 августа 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Приборы орбитального аппарата ExoMars Trace Gas: FREND — детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения . Европейское космическое агентство . Доступ: 26 июля 2018 г.
- ^ «ЭкзоМарс 2016» . Национальный центр данных космических исследований . НАСА . Проверено 15 марта 2016 г.
- ^ Гэннон, Меган (14 марта 2016 г.). «Наука об ЭкзоМарсе: новая миссия по поиску жизни на Марсе» . Space.com . Проверено 16 марта 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г FREND: Детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения для проекта ExoMars . Российский институт космических исследований (ИКИ), Отдел ядерной планетологии. По состоянию на 26 июля 2018 г.
- ^ Орбитальный аппарат Trace Gas - Обзор инструмента. Космический полет 101 .
- ^ «Миссия ЭкзоМарс 2018» . Российский институт космических исследований . Проверено 15 марта 2016 г.
- ^ «Проект ЭкзоМарс» . RussianSpaceWeb.com . Проверено 22 октября 2013 г.
ЭкзоМарс Программа |
|---|
