Новости

19.04.2014 12:52

Высокоэнергичные космические лучи от солнечных вспышек по данным спектрометров «Памела» и «Арина» на борту КА «Ресурс-ДК1»

15 июня 2006 года с космодрома Байконур был запущен Российский космический аппарат«Ресурс ДК-1» с приборами«Памела»и «Арина» на борту. Космический аппарат имеет квазиполярную орбиту с наклонением 70.4 и высотой 300-600 км, период обращения спутника 90 минут.
«Памела» - международный космический эксперимент, основной задачей которого является измерение спектров античастиц высоких энергий в космическом излучении. В институте Космофизики была разработана и создана наземная контрольно-измерительная аппаратура для уникального магнитного спектрометра «Памела», созданного международной коллаборацией ученых России, Италии, Швеции, Германии в рамках российско-итальянской программы «Рим», а также разработан и создан ряд детекторных и электронных систем, входящих в состав магнитного спектрометра. Полученные результаты представляют интерес для моделей генерации и распространения космических лучей в Галактике, изучения природы гипотетических массивных частиц «тёмной» материи, решению проблемы барионной асимметрии Вселенной и других фундаментальных проблем современной космофизики.
Основной целью эксперимента «Арина» является отработка новых методов прогнозирования землетрясений космическими средствами. Метод основан на регистрации всплесков высокоэнергичных заряженных частиц в околоземном космическом пространстве, появляющихся за несколько часов до предстоящего землетрясения.
Эксперимент подготовлен в Институте космофизики (ИНКОС) Московского инженерно-физического института (НИЯУ МИФИ).
Кроме перечисленных задач, спектрометры «Памела» и «Арина» также регистрируют высокоэнергичную заряженную компоненту солнечных космических лучей (СКЛ), которые ускоряются в активных взрывных процессах на Солнце (солнечных вспышках). В настоящее время это единственные совместные прецизионные измерения потоков СКЛ в таком широком энергетическом диапазоне (например, для протонов от ~ 45 МэВ до десятков ГэВ).
В период с 1 февраля по 15 апреля 2014 года спектрометрами в околоземном космическом пространстве зафиксированы несколько возрастаний потоков солнечных космических лучей высоких энергий, возникших в результате вспышек на Солнце (в том числе сильных класса Х). Временные профили интенсивности галактических и солнечных протонов с энергиями 45÷55 МэВ, 100÷145 МэВ и 400÷540 МэВ (энергетические интервалы выбраны для наглядности) приведены на рисунке. Моменты солнечных вспышек, произошедших 15, 20, 25 февраля и 30 марта, отмечены стрелками, рядом с которыми указан класс событий: серия вспышек класса М1.0-M2.3, M3.0, X4.9, X1.0 соответственно.
Интенсивности галактических и солнечных космических лучей в период с 1 февраля по 15 апреля 2014 года по данным спектрометров «ПА«Памела» и «Арина».
 
Тонкими горизонтальными линиями на рисунке показан уровень фона - доминирующей в спокойный период солнечной активности галактической компоненты космических лучей. Спустя несколько часов после вспышек спектрометры «Памела» и «Арина» зафиксировали возрастание потока солнечных протонов над фоном. Обнаружено, что во вспышке 25 февраля максимальная энергия ускоренных протонов достигла ~ 600 МэВ. Других компонент солнечных космических лучей (ядер гелия и других элементов) не зарегистрировано.
Как видно из рисунка, спустя несколько часов после ускорения на Солнце, частицы достигают орбиты Земли и регистрируются приборами на околоземной орбите. Информация о потоках солнечных частиц высокой энергии является полезной при прогнозе возмущений магнитосферы Земли, оценки радиационной обстановки для низкоорбитальных космических аппаратов, а также для фундаментального изучения активных взрывных процессов на Солнце.
На сегодняшний день за всё время проведения измерений на орбите зарегистрировано более двух с половиной миллиардов событий, получено более 16 Терабайт экспериментальной информации.
В настоящее время проводится подробный анализ экспериментальных данных с целью получения состава и детальных энергетических спектров солнечных частиц, что даст новую важную информацию о физических процессах на Солнце, механизмах генерации высокоэнергетичных солнечных космических лучей и их распространении в межпланетном космическом пространстве.
Полет КА «Ресурс-ДК1» и проведение измерений на магнитном спектрометре «Памела» и спектрометре  «Арина» продолжаются.
Пресс-служба Роскосмоса