fbpx

Подведены итоги 10-летней работы российского нейтронного детектора на марсоходе Curiosity

9 августа 2022 года, исполнилось 10 лет с начала работы российского научного прибора ДАН («Динамическое альбедо нейтронов») на Марсе в составе марсохода Curiosity (NASA).
ДАН — это первый в истории научной космонавтики активный нейтронный детектор, специально разработанный в нашей стране для исследований Марса методом нейтронного каротажа. В состав аппаратуры ДАН входят блок управления и детектирования нейтронов, созданный в Институте космических исследований РАН, и импульсный нейтронный генератор, созданный во Всероссийском научно-исследовательском институте автоматики имени Н.Л. Духова (предприятие Госкорпорации «Росатом»). Генератор облучает поверхность Марса короткими импульсами быстрых нейтронов, а детекторы регистрируют нейтронный отклик от поверхности, характеристики которого зависят от массовой доли воды и от наличия в грунте элементов с большим сечением поглощения нейтронов, в первую очередь, хлора.
Космический эксперимент с активным нейтронным спектрометром ДАН проводится с целью измерения содержания воды в приповерхностном слое грунта на дне марсианского кратера Гейл. Эта вода сохранилась в грунте с тех древних времен, когда Марс был теплой планетой с озерами и реками на поверхности. Одно из таких озер заполняло кратер Гейла, образовавшегося при падении метеорита.
Основной целью исследований марсохода является проверка гипотезы о том, что на древнем Марсе могла зародиться примитивная жизнь. Согласно современным представлением, она могла появиться в водных резервуарах, таких как озеро в кратере Гейла. Поэтому анализ данных измерений аппаратуры ДАН вдоль трассы движения марсохода может привести исследователей к ответу на сакраментальный вопрос о существовании жизни на древнем Марсе.
С даты первого включения прибора ДАН прошло 10 лет, марсоходом пройдено 29 километров, но в донных отложениях высохшего озера свидетельств существования живых организмов пока найти не удалось. Научная команда марсианского проекта NASA, в которой участвуют российские ученые, продолжит исследования на марсоходе с применением приборов, которые за десятилетие работы на Марсе не утратили своей работоспособности.
За 10 лет работы на поверхности Марса российско-американская команда эксперимента ДАН провела более 5000 дежурных смен в составе группы управления марсоходом, обеспечивая ежедневное планирование научной программы марсохода в части эксперимента ДАН. Всего было проведено почти 1500 сеансов нейтронного зондирования марсианской поверхности, или около трех сеансов в неделю. Нейтронный генератор произвел более 15 миллионов импульсов нейтронного излучения, многократно превысив свой технический ресурс, но при этом продолжает штатно и без сбоев функционировать на марсианской поверхности.
Десятилетие работы на Марсе команда ДАН отметила составлением каталога данных научных измерений, показывающих в деталях, как меняется содержание воды и хлора в грунте вдоль трассы движения марсохода. Это каталог будет опубликован в 2022 году. Описание и основные результаты эксперимента ДАН представлены в 27 статьях в российских и американских научных реферируемых журналах.
В эксперименте ДАН установлено, что современная поверхность дна кратера Гейл имеет концентрацию воды в пределах от 0 до 6%, причем наибольшие значения наблюдается именно там, где другие приборы наблюдают присутствие гидратированных минералов, сформировавшихся в прежнюю эпоху, когда кратер был заполнен водой. Грунт на дне кратера имеет переменную соленость, в пределах от 0% до 2,5%. Показано, что различные геоморфологические формации, через которые пролегла трасса марсохода, имеют различные концентрации грунтовой воды и хлора. Эти данные позволяют определить характер процессов, которые привели к их формированию во время различных эпох эволюции планеты.
Второй практически важный результат эксперимента ДАН связан с измерением собственного нейтронного излучения Марса. Это позволило оценить величину нейтронной компоненты марсианского радиационного фона и сопоставить ее с данными других приборов-дозиметров, работающих на поверхности и на орбите вокруг планеты. Информация о радиационной обстановке необходима для подготовки будущих пилотируемых экспедиций к Марсу.
Успех ядерно-физического эксперимента ДАН на Марсе создал благоприятные условия для разработки новых космических приборов для применения в составе перспективных лунных аппаратов в рамках российской лунной программы. Созданные на основе технологий прибора ДАН активные спектрометры нейтронного и гамма-излучения приборы АДРОН будут установлены на борту будущих автоматических лунных станций «Луна-25» и «Луна-27». С их помощью методом нейтронного каротажа можно будет измерить состав вещества лунного грунта и массовую долю водяного льда в составе реголита в окрестности южного полюса Луны.
В создании научной аппаратуры ДАН и в подготовке космического эксперимента, кроме Всероссийского научно-исследовательского института автоматики имени Н.Л. Духова и Института космических исследований РАН, участвовали Институт машиноведения имени А.А. Благонравова РАН и Объединенный институт ядерных исследований. Научный руководитель эксперимента ДАН — заведующий отделом ядерной планетологии ИКИ РАН Игорь Митрофанов. Участие России в проекте «Марсианская научная лаборатория Кьюриосити» (Mars Science Laboratory/Curiosity Rover) определено исполнительным соглашением между NAS и Федеральным космическим агентством (в настоящее время — Госкорпорация «Роскосмос»), по заказу которого в ИКИ РАН была создана аппаратура ДАН.
Предыдущая запись
Как стать поставщиком оборудования на АЭС Аккую. Поставки на АЭС Аккую
Следующая запись
Производители оборудования для АЭС. Как стать сертифицированным поставщиком

Томский политех будет готовить кадры для атомной отрасли Индонезии

МОСКВА, 28 сентября — Томский политехнический университет (ТПУ) первым из российских вузов подписал соглашение о сотрудничестве с Политехническим институтом ядерных технологий Индонезии на 66-й сессии Генеральной конференции Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), которая проходит 26 — 30 сентября в…

Строительство объектов Национального центра физики и математики в Сарове начнется осенью — дирекция НЦФМ

Строительство объектов Национального центра физики и математики (НЦФМ) в Сарове начнется осенью, центр уже разработал свою научную программу, сообщил «Интерфаксу» спецпредставитель Госкорпорации «Росатом» по НЦФМ, глава Дирекции НЦФМ Алексей Васильев в кулуарах форума «Технопром2022» в Новосибирске в среду. «Сформирован консорциум,…

Пятигорск первым на Ставрополье приступает к цифровизации водоснабжения

Система водоснабжения в крае в ближайшие три года подвергнется масштабной модернизации и будет цифровизована. Уже подготовлена «дорожная карта» с перечнем мероприятий до 2025 года, которые выполнят в регионе. Первым городом, где внедрят все новинки, станет курортный Пятигорск. «Умные» технологии заработали…