러시아 화성에
유럽과 미국의 탐사로 화성과 달에 발견 된 물은 주로 러시아 과학자들에 의한 것입니다.
유럽과 미국의 선교 사역에 의해 이루어진 새롭고 새로운 발견에 대한 정기적 인보고 뒤에 러시아 과학자, 기술자 및 설계자들의 연구 덕분에 많은 발견이 이루어 졌다는 대중의 인식이 희미해진다. 그러한 발견 가운데 특히, 우리에게 가장 가까이에있는 흔적의 흔적을 발견 할 수 있으며, 마치 달과 화성과 같이 완전히 건조한 천체를 발견 할 수 있습니다. 러시아 중성자 탐지기는 외국 차량을 연구하고 여기에서 물을 찾는데 도움을 주었고, 앞으로는 유인 탐사를 제공 할 수있게 될 것입니다. 러시아 과학 아카데미 우주 물리 연구소 (IKI)의 원자력 물리학 연구소 소장 인 물리학 및 수학 교수 Maxim Mokrousov는 서양 우주국이 왜 러시아 중성자 탐지기를 선호하는지 러시아 행성에 말했다.
- 우주선과 궤도, 강하, 행성 탐사선은 분광계, 고도계, 가스 크로마토 그래프 등의 모든 계측기를 운반합니다. 왜 러시아어 중성자 탐지기가 러시아어입니까? 그 이유는 무엇입니까?
- 이것은 공개 미대원 프로젝트의 승리로 인한 것입니다. 이는 공개 미팅 주최자가 수행합니다. 경쟁사와 마찬가지로 Google은 제안서를 제출하고 자사의 장치가이 장치에 최적이라는 것을 증명하려고 노력합니다. 그리고 지금 우리는 몇 번 성공했습니다.
그러한 대회에서 우리의 평소 라이벌은 로스 알 라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory)입니다. 맨하탄 프로젝트가 실행되고 최초의 원자 폭탄이 생성 된 곳입니다. 예를 들어, MSL (호기심) 로버의 중성자 검출기를 만들기 위해 우리 연구실은 우리가 가진 새로운 기술에 대해 알게되어 특별하게 초대되었습니다. 미국의 로버 용으로 제작 된 DAN은 활성 입자 생성 기능이있는 최초의 중성자 검출기가되었습니다. 실제로 전자가 매우 빠른 속도로 가속되는 가속기는 삼중 수소 표적에 부딪히며 실제로는 중성자의 방출과 함께 본격적인, 미니어처, 열핵 반응이 발생하는 두 부분으로 구성됩니다.
미국인들은 그러한 발전기를 만드는 방법을 모르지만, Dukhov의 이름을 딴 모스크바 자동화 연구소의 동료들은 그것을 만들었습니다. 소비에트 시대에, 그것은 핵탄두의 "퓨즈"가 개발 된 핵심 센터 였고, 오늘날 제품의 일부는 민간 상업 목적을 가지고 있습니다. 일반적으로 발전기가있는 감지기는 예를 들어 석유 매장량 탐사에 사용됩니다.이 기술을 중성자 로깅이라고합니다. 우리는 방금이 접근법을 취하여 로버에 사용했습니다. 지금까지 아무도 이것을하지 않았습니다.
DAN 활성 중성자 검출기
사용법 : 화성 과학 실험실 실험실 / 호기심 (NASA), 2012에서 현재까지. 질량 : 2,1 kg (중성자 검출기), 2,6 kg (중성자 발생기). 전력 소비량 : 4,5 W (감지기), 13 W (발전기). 주요 결과 : 탐사선의 경로를 따라 1 m까지의 깊이에서 토양의 결합 수를 탐지.
Maxim Mokrousov : "탐사차가 주행 한 거의 모든 10 킬로미터 경로를 따라 토양의 상부 층에있는 물은 일반적으로 2 - 5 %로 감지되었습니다. 그러나 올해 5 월에는 물이 몇 배나 있거나 비정상적인 화학 물질이있는 지역을 발견했습니다. 화성 탐사선이 배치되어 의심스러운 곳으로 돌아 왔습니다. 결과적으로 화성에서는 정말로 드문 곳이며 주로 산화 규소로 구성되어 있다는 것이 밝혀졌습니다.
- 세대를 거치면서 모든 것이 분명합니다. 중성자 탐지 자체는 어떻게 발생합니까?
"우리는 비례 헬륨 3 카운터로 저에너지 중성자를 탐지합니다. DAN, LAND, MGSN 및 기타 모든 계측기에서 작동합니다. 헬륨에 포획 된 중성자 -3는 코어를 두 개의 입자로 "붕괴 (collapses)"한 다음 자기장에서 가속화하여 애벌랜치 반응을 생성하고 전류 (전자) 펄스를 출력합니다.
Maxim Mokrousov와 Sergey Kapitsa. 사진 : 개인 자료실에서
고 에너지 중성자는 신틸 레이터에서 생성되는 플레어 (flares)에 의해 신틸 레이터에서 검출되며, 일반적으로 스틸 벤 (stilbene)과 같은 유기 플라스틱입니다. 음, 감마선은 란탄과 브롬을 기본으로 한 결정을 감지 할 수 있습니다. 동시에, 세륨과 브롬에 기반을 둔 더욱 효율적인 결정체가 최근에 나타났습니다. 우리는 가장 최근의 탐지기 중 하나에서이를 사용하여 내년에 수성으로 날아갈 것입니다.
- 그렇다면 왜 서양 관중들은 서양 우주국의 그런 공개 콘테스트에서 서양 관중들에 의해 선택 되었는가? 그리고 다른 악기들 또한 서구이고 러시아의 중성자 탐지기는 시간이 지남에 있는가?
-대체로 핵 물리학에 관한 모든 것이 있습니다.이 분야에서 우리는 여전히 세계 최고의 국가 중 하나입니다. 그것은 단지 약 아니다 무기또한 과학자들이 참여하고있는 관련 기술의 질량에 대해서도 설명합니다. 소련에서도 이러한 좋은 출발을 달성 할 수 있었는데, 1990 년대에도 모든 것을 완전히 잃을 수는 없었지만 오늘날 우리는 다시 속도를 내고 있습니다.
서방 에이전시 자체가 이러한 장치에 대해 돈을 지불하지 않는다는 것을 이해해야합니다. 그들 모두는 외국 선교에 대한 우리의 공헌으로서 로스 코스모스의 돈을 위해 만들어졌습니다. 교환으로 우리는 국제 우주 연구 프로젝트 참여자들의 높은 지위를 얻었으며 우리의 도구가 수집하는 과학적 데이터에 우선 순위를 직접적으로 부여했습니다.
우리는 이러한 결과를 처리 한 후에 전송하므로, 우리의 도구 덕분에 만들어진 모든 발견의 공동 저자로 올바르게 간주됩니다. 그러므로, 화성과 달에 물의 존재를 감지 한 모든 고자세 사건은 전적으로 그렇지 않다면 많은면에서 우리의 결과입니다.
미국 화성 탐사선 탐사선을 타고 일하는 첫 번째 탐지기 중 하나 인 HEND를 다시 한번 기억할 수 있습니다. 붉은 행성의 표층에있는 수소 함량의지도가 처음으로 수집 된 것은 그에게 감사했습니다.
HEND 중성자 분광계
사용법 : 2001에서 현재까지 Mars Odyssey (NASA) 우주선. 무게 : 3,7 kg. 소비 전력 : 5,7 W. 주요 결과 : 극지방의 계절적 변화를 관찰 한 300 km 정도의 해상도로 화성 북쪽과 남쪽의 고위도의 물 얼음 분포.
Maxim Mokrousov는 다음과 같이 덧붙였습니다. "겸손하지 않으면 15이 곧 수년간 궤도에 오르게 될 Mars Odyssey에서 거의 모든 장치가 이미 고장 나기 시작했으며 우리 만이 문제없이 계속 작동합니다. 이것은 감마 검출기와 함께 작동하며, 실제로는 다양한 입자 에너지를 다루는 단일 계측기를 대표합니다. "
- 우리가 결과에 대해 이야기하고 있기 때문에 어떤 종류의 과학적 과제가 그러한 장치를 수행합니까?
- 중성자는 수소에 가장 민감한 입자이며, 원자가 토양 어딘가에 있으면 중성자가 핵으로 효과적으로 억제됩니다. 달이나 화성에서는 은하계 우주선에 의해 만들어 지거나 특별한 중성자 총을 방출 할 수 있습니다. 실제로 우리는 땅에서 반사 된 중성자를 측정합니다 : 그 중 적은 수와 더 많은 수소.
음, 수소는 대체로 상대적으로 순수한 형태로, 또는 수화 미네랄 성분으로 결합 된 물일 가능성이 가장 큽니다. 체인은 간단합니다 : 중성자 - 수소 - 물, 그래서 우리의 중성자 탐지기의 주요 임무는 물 보호 구역을 찾는 것입니다.
우리는 실용적인 사람들이며이 모든 작업은 같은 달이나 화성에 대한 유인 우주선의 개발을 위해 이루어졌습니다. 땅에 묻히면 물은 물론 현지에서 배달하거나 추출해야하는 가장 중요한 자원입니다. 전기는 태양 전지 또는 원자력 원을 사용하여 얻을 수 있습니다. 예를 들어 ISS의 화물선에 오늘 배달해야하는 주요화물은 물입니다. 매번 2 - 2,5 톤으로 가져갑니다.
중성자 검출기 LAND
사용법 : 2009에서 현재까지의 달 정찰 위성 (NASA) 우주선. 무게 : 26,3 kg. 소비 전력 : 13 W. 주요 결과 : 달의 남극 (South Pole of the Moon)에 잠재적 인 물 보유량의 탐지; 5 - 10 km의 공간 해상도로 달의 중성자 방사의 글로벌지도를 구축합니다.
Maxim Mokrousov : "LAND에서는 이미 보론 -10과 폴리에틸렌을 기반으로 한 시준기를 사용하여 측량기의 시야 측면에서 중성자를 차단했습니다. 그는 탐지기의 질량을 두 배 이상 늘렸지만 달 표면을 관찰 할 때 더 높은 해상도를 달성 할 수있었습니다. 이것이 장비의 주요 이점이라고 생각합니다. 로스 알 라모스의 동료를 다시 우회 할 수있었습니다. "
얼마나 많은 장치가 이미 완성 되었습니까? 얼마를 계획 할까?
- 그것들을 나열하는 것은 쉽습니다 : 이것들은 이미 Mars Odyssey에서 Hend, LOSO LOS에서 DAN, ISS에 BTN-M1가 설치되어 있습니다. 여기에 NS-HAND 탐지기를 추가하는 것이 가치가 있습니다. NS-HAND 탐지기는 러시아의 Phobos-Grunt 프로브의 일부가되었지만 불행히도이 센서로 잃어 버렸습니다. 이제 다양한 준비 단계에서 이러한 장치가 4 대 더 있습니다.
BTN-M1. 사진 : 우주 연구소 RAS
그 중 첫 번째는 이미 내년 여름에 EU와의 ExoMars 선교 공동체의 일부가 될 FRAND 탐지기가 될 것입니다. 이 사명은 2016-2018에서 별도로 출시 될 인공위성, 하강 모듈 및 소형 로버를 포함하는 매우 야심적인 계획입니다. FRAND는 궤도 탐사선에서 작동 할 것이고, 달 탐사선과 동일한 시준기를 사용하여 화성에서 달과 동일한 정확도로 수분 함량을 측정합니다. 그 동안 화성의 경우 이러한 데이터는 다소 근사한 근사치로만 나타납니다.
BepiColombo 프로브에서 작동 할 Mercurian 감마 및 중성자 분광기 (MGNS)는 유럽 파트너에게 오랫동안 준비되어 있습니다. 이 발사는 2017 년도에 시작될 예정이며, 장비의 마지막 열 진공 테스트는 이미 우주선에 있습니다.
우리는 또한 러시아 선교를위한 도구를 준비하고 있습니다. 이들은 Luna-Globe 하강 차량의 일부로 작동 할 ADRON 탐지기 2 대, 그리고 Luna 자원입니다. 또한 BTN-M2 감지기가 작동 중입니다. ISS의 관측을 수행 할뿐만 아니라 우주 비행사의 중성자 구성 요소로부터 우주 비행사를 효과적으로 보호 할 수있는 다양한 방법 및 재료를 개발할 수 있습니다.
BTN-M1 중성자 검출기
사용 : 국제 우주 정거장 (Roscosmos, NASA, ESA, JAXA 등), 2007 년. 무게 : 9,8 kg. 소비 전력 : 12,3 W. 주요 결과 : ISS 부근의 중성자 플럭스지도가 구축되었고, 우주에서의 방사능 상황이 태양의 활동과 관련되어 추정되었으며, 우주 감마 버스트의 등록 실험이 수행되었습니다.
Maxim Mokrousov : "이 프로젝트를 시작하면서 우리는 다소 놀랐습니다. 결국 전자, 양성자, 중성자를 포함하여 다양한 형태의 방사선이 서로 다른 입자입니다. 동시에 중성자가 기존의 방법으로는 차폐하기가 어렵 기 때문에 방사선 위험의 중성자 성분을 실제로 측정 한 사람은 아무도 없습니다. 이것은 특히 위험한 형태입니다. "
-이 장치는 어느 정도 러시아어로 불릴 수 있습니까? 그들 안에있는 국내 생산 요소들과 부분들의 몫이 큽니까?
- IKI RAN에서 본격적인 기계 생산이 확립되었습니다. 쇼크 스탠드, 진동 테스트 벤치, 열 진공 챔버 및 전자기 적합성 테스트 카메라 등 필요한 모든 테스트 설비도 갖추고 있습니다 ... 사실, 인쇄 회로 기판과 같은 개별 부품에 대해 서드 파티 생산 만하면됩니다. 이를 통해 우리는 수많은 상업적 기업인 전자 컴퓨터 공학 연구소 (NIICEVT)의 파트너들로부터 도움을받습니다.
이전에는 물론 가져온 구성 요소의 도구 인 80 %가있었습니다. 그러나 현재 우리가 제조 한 새로운 장치는 국내 부품으로 거의 완벽하게 조립됩니다. 나는 가까운 미래에 그들에 대한 수입이 25 % 이상이 될 것이라고 생각하지 않으며, 미래에는 외국 파트너에 대한 의존도가 훨씬 낮아질 것입니다.
나는 최근 몇 년간 국내 마이크로 전자 공학이 도약을 이뤘다고 말할 수있다. 8 년 전, 우리 나라에서는 우리 업무에 적합한 전자 보드가 전혀 생산되지 않았습니다. 이제는 Zlenograd 기업인 "Angstrom", "Elvis"및 "Milandr"가 있습니다. Voronezh NIIET가 있습니다. 선택만으로 충분합니다. 우리가 숨 쉬기 쉬워졌습니다.
가장 귀찮은 - 우리의 감지기에 대한 신틸 레이터 결정체의 제조사에 대한 무조건 의존성. 내가 아는 한, Chernogolovka의 모스크바 지역에있는 연구소 중 하나에서 그들을 성장시키려는 시도가 있지만, 지금까지 그들은 필요한 크기와 초 미세 결정의 양을 달성하지 못했습니다. 그러므로 우리는 여전히 유럽 파트너들, 더 정확하게는 생 고벤 (Saint-Gobain)의 관심에 의존해야합니다. 그러나이 시장에 대한 관심은 완전한 독점 자이므로 전 세계는 종속 된 위치에 머물러 있습니다.
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