ГА́ММА-400 (Гамма-Астрономическая Многофункциональная Модульная Аппаратура) — астрономический спутник, международный проект орбитальной астрофизической обсерватории для исследования высокоэнергетического гамма-излучения в космосе.
Комплекс научной аппаратуры, установленный на космической обсерватории ГАММА-400, предназначен для получения данных, необходимых для изучения природы «тёмной материи» во Вселенной, изучения природы происхождения высокоэнергичных космических лучей, исследования космических гамма-квантов в диапазоне высоких энергий от 20 МэВ до нескольких ТэВ, регистрации заряженных частиц космических лучей, а также поиска и изучения гамма-всплесков.
Основные направления исследований Поиск и исследование природы и свойств гипотетических слабовзаимодействующих массивных частиц (вимпов) и других возможных кандидатов на роль «тёмной материи»; Изучение свойств переменной активности всевозможных астрофизических объектов (от отдельных звёзд до скоплений галактик) в диапазоне гамма-излучения; Исследование свойств (механизмы генерации, ускорения, распространения и взаимодействия) космических лучей и высокоэнергетических заряженных частиц в галактическом и межгалактическом пространствах.
Научные задачи телескопа ГАММА-400 Измерения и изучения особенностей энергетических спектров галактического и внегалактического диффузного и изотропного гамма-излучения; Поиск «гамма-линий» в спектре излучении дискретных гамма-источников, а также в диффузном и изотропном гамма-излучении, возникающих при аннигиляции, распаде и флуктуациях предполагаемых компонентов «тёмной материи»; Регистрация потоков высокоэнергичных электронов и позитронов с энергией выше 1 ГэВ, с измерением их энергетических спектров, а также поиск особенностей, которые могли бы быть связаны с процессами аннигиляции и распада частиц «тёмной материи»; Поиск новых и исследование (измерение энергетических спектров и светимости) существующих высокоэнергетических галактических и внегалактических дискретных источников гамма-излучения (остаточные эффекты сверхновых, пульсары, астрономические объекты с эффектом аккрецией, микроквазары, активные ядра галактик, блазары, квазары и другие); Сравнение дискретных гамма-источников с известными источниками излучения в других диапазонах энергии, в том числе, и с дискретными источниками, зарегистрированными наземными гамма-телескопами; Измерения переменности светимости и энергетического спектра дискретных гамма-источников высокой энергии; Измерение галактических потоков лёгких ядер и ядер химических элементов периодическая система химических элементов до группы железа; Поиск и исследование гамма-всплесков в диапазонах энергий 10 кэВ — 100 МэВ и 100 МэВ — 3 ТэВ; Регистрация и изучение высокоэнергичного гамма-излучения, а также потоков заряженных частиц от солнечных вспышек.
Конструкция Разработка конструкции и узлов проекта «ГАММА-400» и проведение исследований выполняется в рамках Федеральных космических программ Российской федерации 2006—2015 гг. и 2016-2025 гг..
Комплекс научной аппаратуры космического аппарата «ГАММА-400» предполагается размещать на спутниковой платформе «Навигатор», разрабатываемой НПО им. Лавочкина.
Участники проекта
Отделение ядерной физики и астрофизики Физического института имени П. Н. Лебедева РАН; Национальный исследовательский ядерный университет «НИЯУ МИФИ» (Москва); Научно-исследовательский институт системных исследований РАН (Москва); Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН) (Москва); Научно-производственное объединение имени С. А. Лавочкина
Научный руководитель проекта: профессор Аркадий Гальпер (ФИАН, МИФИ), заместитель научного руководителя: главный конструктор Николай Топчиев (ФИАН).
Комплекс научной аппаратуры верхний и боковые детекторы антисовпадений для исключения из регистрации заряженных частиц; конвертер-трекер (детектор элементарных частиц), представляющий собой 10 плоскостей двухслойных кремниевых стриповых координатных детекторов с шагом 0,1 мм, прослоенных вольфрамом; времяпролётный сцинтилляционный детектор (расстояние между двумя детекторами системы — 500 мм); координатно-чувствительный калориметр; нейтронный детектор; комплекс научного оборудования для регистрации гамма-всплесков — Конус-ФГ; два звездных датчика с точностью 5"; два магнитометра.
Основные характеристики диапазон энергий — 100 МэВ до 3 ТэВ; аппаратура оптимизирована для энергии 100 ГэВ; угловое разрешение (при Eγ > 100 ГэВ) — ~ 0,01°; энергетическое разрешение (при Eγ > 100 ГэВ)— ~ 1 %; чувствительная площадь — 1,0 м2; эффективная площадь (при Eγ > 1 ГэВ) — ~0.4—0.5 м2; режекция протонов — ~ 106; вес комплекса научной аппаратуры — 4100 кг; энергопотребление — 2000 Вт; объём передаваемой информации — 100 Гбайт/сутки; время активного существования — ~ 7—10 лет.
Сравнение со схожими проектами Сравнительные характеристики космических и наземных гамма-телескопов Космические гамма-телескопыНаземные гамма-телескопы EGRET AGILE Fermi-LAT CALET AMS-02 ГАММА-400 H.E.S.S. II MAGIC VERITAS CTA Время работы 1991—2000 гг. с 2007 г. с 2008 г. с 2014 г. с 2011 г. с 2030 г. с 2012 г. с 2004 г с 2005 г. с 2020 г.Диапазон энергий, ГэВ0.03—300.03—500.2—30010—10 00010-1 0000.1—3 000>30>5050—50 000>20Угловое разрешение (Eγ > 100 ГэВ)0.2º (Eγ ~0.5 ГэВ)0.1º (Eγ ~1 ГэВ)0.1º0.1º1º0.01º0.07º0.07º (Eγ = 300 ГэВ)0.1º0.1º (Eγ = 100 ГэВ)0.03º (Eγ = 10 TэВ)Энергетическое разрешение (Eγ > 100 ГэВ)15 % (Eγ ~0.5 ГэВ50 % (Eγ ~1 ГэВ)10 %2 %3 %1 %15 %20 % (Eγ = 100 ГэВ)15 % (Eγ = 10 TэВ)15 %20 % (Eγ = 100 ГэВ)15 % (Eγ = 10 TэВ)
Запуск Космическая гамма-обсерватория Гамма-400 планируется к запуску в 2030 при помощи ракеты-носителя Протон-М и разгонного блока Бриз-М. Космический аппарат будет запущен на высокоэллиптическую орбиту с высотой апогея 300000 км и перигея — 500 км. Период обращения — 7 суток, угол наклонения орбиты — 51,8°. Предположительное время активного существования космического аппарата 7—10 лет.
См. также Fermi-LAT AGILE Список космических аппаратов с рентгеновскими и гамма-детекторами на борту
Примечания
Статьи
За 2013 год
За 2012 год
За 2011 год
За 2005—2009 года
За 1988—1999 года
Ссылки
Категория:Российские искусственные спутники Земли Категория:Космические телескопы России Категория:Астрономические обсерватории России Категория:Космические научные эксперименты Категория:Гамма-астрономия Категория:Научно-исследовательские спутники Категория:Искусственные спутники Земли Категория:Гамма-телескопы