Детектор эпитепловых нейтронов с высоким разрешением - Fine-Resolution Epithermal Neutron Detector

Не путать с Внешняя робототехника для демонстрации в ближайшем будущем.
Детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения (FREND)
ОператорЕвропейское космическое агентство
ПроизводительРоссийский институт космических исследований
ФункцияДетектор нейтронов и дозиметр
Продолжительность миссииПланируется: 7 лет[1]
Интернет сайтнп.космос.RU/ en-us/ инструменты/ frend
Характеристики
Масса36 кг (79 фунтов) [2]
Хост космический корабль
Космический корабльОрбитальный аппарат следового газа
ОператорЕКА
Дата запуска14 марта 2016 г.
РакетаПротон-М /Бриз-М
COSPAR ID2016-017A

В Детектор эпитепловых нейтронов с высоким разрешением (FREND) это детектор нейтронов это часть полезной нагрузки прибора на борту Орбитальный аппарат следового газа (TGO), запущен в Марс в марте 2016 года. Этот инструмент в настоящее время отображает водород достигает максимальной глубины 1 м (3 фута 3 дюйма) под поверхностью Марса, таким образом обнаруживая распределение льда на мелководье. Этот инструмент имеет улучшенное разрешение в 7,5 раз по сравнению с тем, которое Россия предоставила НАСА. 2001 Марс Одиссея орбитальный аппарат.

Обзор

FREND может предоставить информацию о присутствии водорода на орбите Марса в виде воды или гидратированные минералы в верхнем 1 м (3 фута 3 дюйма) поверхности Марса.[3][4][5][6] Места, где находится водород, могут указывать на водно-ледяные отложения, который является одним из ключевых ингредиентов жизни. Картирование грунтового льда также может быть полезно для будущего использования ресурсов (ISRU ) и миссии с экипажем.[7]

FREND также имеет дозиметр для наблюдения за радиационной обстановкой на своей орбите вокруг Марса.[2][7]

Цели

Основная научная задача прибора - картирование с высоким пространственным разрешением эпитермальный и быстрый потоки нейтронов с поверхности Марса.[4] FREND будет работать совместно и дополнять орбитальные и наземные данные, измеренные Динамическая альбедо нейтронов (DAN) инструмент на Любопытство марсоход, то АДРОН-РМ инструмент на Ровер ExoMars и ADRON-EM на Казачок.[4]

Вторая цель FREND - использовать свои дозиметр для измерения дозы облучения на орбите ТГО от энергичные частицы из галактические космические лучи и солнечные вспышки. Эти данные будут использоваться для оценки уровней облучения космических аппаратов и обеспечения радиационной безопасности межпланетных полетов с экипажем.[2][7]

Принцип и развитие

FRENDПараметр / единицы[7][8]
ФункцияДетектор нейтронов и дозиметр
Масса36 кг (79 фунтов)
Габаритные размеры465 х 380 х 370 мм
Потребляемая мощность14 Вт
Диапазон энергииНейтроны: 0,4–500 кэВ
Заряженные частицы: 0,5–10 МэВ
Разрешение поверхностиПрибл. 40 м (130 футов)
Разрешение по глубине≈ 1 м (3 фута 3 дюйма)
Поле зрения10°
Скорость телеметрии50 Мбит /день

Космические лучи обладают достаточной энергией, чтобы разбивать атомы в верхних одном или двух метрах 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 гидратированные минералы - в мелководных недрах Марса.[4]

FREND использует унаследованные технологии, разработанные Российский институт космических исследований и летал на детекторе нейтронов высоких энергий (HEND) на Марс Одиссея; Гамма- и нейтронный спектрометр ртути (МГНС) на BepiColombo; детектор нейтронов для исследования Луны (LEND) на Лунный разведывательный орбитальный аппарат, и Динамическая альбедо нейтронов (DAN) на Любопытство марсоход.[2][4]

Ключевыми компонентами этого прибора являются четыре детектора, содержащие Гелий-3 для нейтронов с энергией от 0,4 кэВ до 500 кэВ, а также на основе стильбена сцинтиллятор для нейтронов высоких энергий до 10 МэВ.[7] Каждый из четырех 3Детекторы подсчитывают нейтроны независимо для повышения надежности.[7] Все пять детекторов заключены в коллиматор что улучшает разрешение в 7,5 раз по сравнению с тем, которое Россия предоставила НАСА Марс Одиссея орбитальный аппарат.[7]

Главный следователь - Митрофанов Игорь Георгиевич, Российский институт космических исследований (ИКИ).[4] Митрофанов также является ИП ExoMars. АДРОН-РМ и детектор нейтронов АДРОН-ЭМ.[9][10]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ "Газовый орбитальный аппарат ExoMars и миссия Скиапарелли (2016 г.)". Европейское космическое агентство. 16 октября 2016 г.. Получено 24 октября 2016.
  2. ^ а б c d Детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения (FREND) для картографирования воды от TGO ЕКА. (PDF) И.Г. Митрофанов, А.Б. Санин, А.В. Малахов, Ю.А. И. Бобровницкий, Т. М. Томилина, Ф. В. Федосов. Конференция: Концепции и подходы к исследованию Марса. 2012.
  3. ^ «Россия построит посадочную площадку для российско-европейской космической миссии ExoMars-2018». РИА Новости. Россия. 4 августа 2014 г.. Получено 5 августа 2014.
  4. ^ а б c d е ж г Приборы орбитального спутника ExoMars: FREND - детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения. Европейское космическое агентство. Доступ: 26 июля 2018 г.
  5. ^ «ЭкзоМарс 2016». Национальный центр данных по космическим наукам. НАСА. Получено 15 марта 2016.
  6. ^ Ганнон, Меган (14 марта 2016 г.). "Наука ExoMars: новая миссия по поиску марсианской жизни". Space.com. Получено 16 марта 2016.
  7. ^ а б c d е ж г FREND: Детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения для проекта ExoMars. Российский институт космических исследований (ИКИ), кафедра ядерной планетологии. По состоянию на 26 июля 2018 г.
  8. ^ Орбитальный аппарат следового газа - Обзор прибора. Космический полет 101.
  9. ^ «Миссия ExoMars 2018». Российский институт космических исследований. Получено 15 марта 2016.
  10. ^ «Проект ExoMars». RussianSpaceWeb.com. Получено 22 октября 2013.