THEME02-2-1049-2003/2006

Следующая тема	Предыдущая тема	Перейти в данной теме к cотрудничеству по теме
Вернуться к направлению	Вернуться к содержанию	Перейти в данной теме к cотрудничеству по теме

02-2-1049-2003/2006

Приоритет:

Статус:

Продлена

Астрофизические исследования в космических экспериментах

Руководитель темы:

Ткачев Л.Г.

Участвующие страны и международные организации:

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

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:

Экспериментальная проверка принципа измерения флуоресцентного и черенковского излучения ШАЛ от КЛПВЭ событий в условиях открытого космоса.
Последовательное развитие детектора ТУС на борту Международной Космической Станции с целью увеличения светосилы и лучшего углового и энергетического разрешения.
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.
Возможность регистрация ШАЛ от нейтрино ультравысокой энергии при условии, что их поток 10 ^-25 (м ² ·с·сp·ГэВ) ^-1 при E > 5 · 10 ¹⁹ эВ.
Измерение спектра КЛ в интервале 10 ¹¹ - 10 ¹⁵ эВ с разрешением по энергии 70-80% и зарядовому разрешению {Z}0.3 в и интервале первичных ядер Z = 1-30.
Измерение угловой анизотропии первичного спектра КЛ.
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:

Продолжение исследований по созданию элементов зеркала Френеля на основе углепластика для работы в условиях открытого космоса.
Создание стенда для измерения параметров зеркала.
Измерение флуоресцентного и черенковского излучения ШАЛ на пучке фазотрона ЛЯП ОИЯИ (эксперимента MACFLY).
Участие в подготовке эскизного проекта ТУС-М на МКС.
Разработка и изготовление прототипа модуля триггерной системы.
Проведение испытаний на космике и на стендах МКБ "Радуга".
Разработка программы Монте-Карло моделирования триггерной системы.
Оптимизация структуры триггерной системы на основе МК моделирования.
Разработка и изготовление прототипа электроники триггерной системы.


Проекты по теме:
	Название проекта	Руководитель проекта	Приоритет проекта (сроки реализации)
1.	ТУС	Ткачев Л.Г.	2 (2002-2006)
2.	НУКЛОН	Ткачев Л.Г.	1 (2005-2008)

Основные этапы темы:

Этап темы или эксперимент

Руководитель.

Статус проекта

Лаборатория.

Ответственный
от лаборатории.

Основные исполнители и число участников.

ТУС

Ткачев Л.Г.

Реализация

ЛЯП

Ткачев Л.Г.
Гребенюк В.М. + 12 чел.

НУКЛОН