1 / 43

А.М. Гальпер, Н.П. Топчиев

А.М. Гальпер, Н.П. Топчиев. Проект ГАММА-400. Основные научные задачи. Коллаборация ГАММА-400. ФИАН: А.М. Гальпер, Е.Н. Гудкова, Ю.В. Гусаков, В.А. Догель, С.И. Сучков, Н.П. Топчиев, М.И. Фрадкин

abdul-england
Télécharger la présentation

А.М. Гальпер, Н.П. Топчиев

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. А.М. Гальпер, Н.П. Топчиев Проект ГАММА-400. Основные научные задачи. ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  2. Коллаборация ГАММА-400 ФИАН:А.М.Гальпер, Е.Н. Гудкова, Ю.В. Гусаков, В.А. Догель, С.И.Сучков, Н.П.Топчиев, М.И.Фрадкин НИЯУ МИФИ:И.В.Архангельская, А.И. Архангельский, В.Г.Зверев, В.В. Кадилин, В.А.Каплин, В.В. Михайлов, А.А. Леонов, П.Ю. Наумов, М.Ф.Рунцо, М.Д. Хеймиц, Ю.Т.Юркин НИИЭМ(Истра): К.А. Боярчук ИФВЭ (Протвино): В.А.Качанов, А.Н. Левин, А.В. Узунян ФТИ им. А.Ф. Иоффе (Санкт-Петербург):Р.Л. Аптекарь, Э.А. Богомолов, Г.И. Васильев ИКИ:Г.А. Аванесов ИЗМИРАН:В.Н. Зиракашвили INFN (Italy, Florence):O. Adriani, N. Mori, P. Papini, P. Spillantini, E. Vannuccini INFN (Italy, Trieste): M. Boezio, V. Bonvicini, F. Longo, E. Mocchiutti, A. Vacchi, N. Zampa INFN (Italy, Siena): P. Maestro, P. Marrocchesi INFN (Italy, Roma): P. Picozza, R. Sparvoli INAF (Italy, Roma): M. Tavani NASA Goddard Space Flight Center (USA): A.A. Moiseev Stanford University (USA): I.V. Moskalenko Stockholm University (Sweden): L. Bergström KTH Royal Institute of Technology (Stockholm, Sweden): Ch. Fuglesang, J. Larsson, J. Larsson, F. Ryde Taras Shevchenko National University of Kyiv (Kiev, Ukraine): B.I. Hnatyk Lviv Center of Institute of Space Research, Lviv (Lviv, Ukraine): V. Korepanov

  3. Государственная программа Российской Федерации «Космическая деятельность России на 2013 - 2020 годы» УТВЕРЖДЕНА распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 декабря 2012 г. № 2594-р  Программа определяет цели и задачи развития космической деятельности и ракетно-космической промышленности до 2020 года, целевые индикаторы и показатели её реализации. В документе также содержатся ресурсные показатели, предназначенные для прогнозирования расходов федерального бюджета в целях развития космической деятельности на очередные плановые периоды. Программа направлена на обеспечение достижения целей и приоритетов социально-экономического развития страны, отражённых в Основах политики Российской Федерации в области космической деятельности на период до 2020 года и дальнейшую перспективу. Планируется: создание трёх космических обсерваторий - «Спектр-УФ», «Спектр-М» («Миллиметрон») и «Гамма-400» для проведения исследований астрофизических объектов в различных диапазонах электромагнитного спектра и гамма-излучения в диапазоне высоких энергий; ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  4. Российские космические обсерватории для исследований в различных диапазонах электромагнитного спектра Радио Инфракрасный Оптический Ультрафиолетовый Рентгеновский Гамма Спектр-УФ2015 Миллиметрон (Спектр-М)2017 Радиоастрон(Спктр-Р)2011 Спектр-РГ2014 ГАММА‑400 2018 10+2 1 10−2 10−4 10−6 10−8 10−10 10−12 10−14 λ [см] 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 ν [Гц] 10−8 10−6 10−4 10−2 1 10+2 10+4 10+6 10+8 E [кэВ] ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  5. В.А. Гинзбург (1916-2009) Л.В. Курносова (1918-2006) В конце прошлого века нобелевский лауреат академик В.А. Гинзбург (ФИАН) и профессор Л.В. Курносова (ФИАН) инициировали в России проект «ГАММА-400» для поиска частиц темной материи методами гамма-астрономии. В рамках этого проекта, который теперь уже стал международным, разрабатывается гамма-телескоп ГАММА-400 с улучшенными физико-техническими характеристиками. ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  6. ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  7. НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ ГАММА-400 Основные научные задачи ГАММА-400: изучение происхождения темной материи методами гамма-астрономии; прецизионные измерения галактических и внегалактических дискретных источников; исследование высокоэнергичных гамма-всплесков; измерение потоков высокоэнергичных электронов + позитронов и ядер. ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  8. ФИЗИЧЕСКАЯ СХЕМА ГАММА-400 γ e− e+ ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  9. Основные физические характеристики ГАММА-400 Зависимость энергетического разрешения от энергии для Fermi-LAT и ГАММА-400 ∆E / E Зависимость углового разрешения от энергии для Fermi-LAT(для θ = 0°) иГАММА-400(для θ = 0°–15°) Угловое разрешение, град. ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  10. Сравнение основных характеристик Fermi-LAT и ГАММА-400 ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  11. Сравнение основных характеристикработавших, работающих и планируемых инструментов ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  12. Чертеж общего вида КНА «ГАММА-400» ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  13. КОМПЛЕКС НАУЧНОЙ АППАРАТУРЫ «ГАММА-400» на служебном модуле «навигатор» Гамма-телескоп ГАММА-400 Звездный датчик (2) (ИКИ) Система регистрации гамма-всплесков «КОНУС-ФГ» (6) (ФТИ им. А.Ф. Иоффе) 4 детектора направления на штанге 2 спектрометрических детектора Магнетометр (2) (Украина, Львов) на штанге Служебный модуль «Навигатор» КА и «Навигатор» разрабатывается в НПО им. С.А. Лавочкина ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  14. Схема выведения КА «ГАММА-400» Проект «ГАММА-400» включен в Федеральную космическую программу и финансируется Российским космическим агентством. Запуск КА «ГАММА-400» планируется на 2019 г.на ракете «Протон» с разгонным блоком «Бриз». Длительность полета – более 7 лет. ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  15. Режимы наблюдений: -длительное (~100 дней) непрерывное наблюдение дискретных источников; -мониторинг небесной сферы; Начальные параметры орбиты: -апогей – 300000 км: -перигей – 500 км; -наклонение – 51,8º РЕЖИМЫ НАБЛЮДЕНИЙ и Эволюция орбиты ПОЛЕТА КА «ГАММА-400» Орбита через 5 месяцев полета: ~150000 км ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  16. ИЗУЧЕНИЕ ПРироды ТЕМНОЙ МАТЕРИИ МЕТОДАМИ ГАММА-АСТРОНОМИИ ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  17. Косвенные методы регистрации частиц темной материи γ + γ ν + ν̄ e⁺+ e⁻ p̄ + p d̅ + d ∙ ∙ ∙ ∙ Аннигиляция γ + … ν + … e⁺+ … p̄ + … d̅ + … ∙ ∙ ∙ ∙ Распад ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  18. Улучшение энергетического разрешения Фон 10% (Fermi/LAT) 5% 1–2% (ГАММА‑400) Bergström L., arXiv:1208.6082 (2012) ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  19. Улучшение энергетического разрешения Alexander Moiseev Aspen 2013 Closing inon Dark Matter ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  20. Карта неба в гамма-диапазоне по данным Fermi LAT Программа наблюдений Г​А М   М  А − 4 0 0 наследующиегода Наблюдение карликовых сферических галактик ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  21. ПРЕЦИЗИОННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ высокоэнергичного гамма-излучения ДИСКРЕТНЫХ ИСТОЧНИКОВ В НАШЕЙ ГАЛАКТИКЕ ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  22. [arXiv : 1108.1435  v2] ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  23. Источники высокоэнергетического космического излучения [arXiv : 1307.5560 ] • Галактические • PWN — плерионы (туманности, подпитывающиеся ветром пульсаров) • SNR — остатки от взрыва сверхновой • Двойные гамма-звёзды • Внегалактические • Звёздообразующие галактики • AGN— Активные ядра галактик ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  24. Распределение 573 неидентифицированных источников из каталога 2FGL Zhu Mao, Yun-Wei Yu, arXiv:1304.3989v1 ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  25. Карта неба в гамма-диапазоне по данным Fermi LAT Программа наблюдений Г​А М   М  А − 4 0 0на первыйгод Сканирование Галактики ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  26. Предварительная программа наблюдений (первый год) Условия: Солнце < 45°, Луна < 30°, Земля < 30°. •306 «чистых» дней ●59 дней с изменениемпорядка наблюдения 30-дневная экспозиция в каждой точке Минимальный поток: 10−9фотонов 10−9см2с Галактическая долгота День года GAMMA‑400 Workshop • May 2013

  27. Протяженные источники по данным 2FGL ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  28. Карта неба в гамма-диапазоне по данным Fermi LAT Область Лебедя ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  29. Используя данные TeV Gamma-Ray Source Catalogue(по данным наземных гамма-телескопов), можно рассчитать ожидаемое число гамма-квантов, которыеГАММА-400 зарегистрирует за 100 дней непрерывного наблюдения источника.

  30. Нейтрино IceCube [arXiv:1309.2756] ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  31. Регистрация наносекундных импульсов в частотном диапазоне 200-800 Гц. Gusev G.A., Chechin V.A., Lomonosov B.N., Polukhina N.G., and Ryabov V.A. // Design of the LORD Experiment and Perspectives of Ultrahigh-Energy Particles Observation // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 2012, v.662, pp. 99 – 102 Схема выведения платформы «Луна-Глоб» на окололунную орбиту ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  32. Спасибо за внимание! ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  33. ФИЗИЧЕСКАЯ СХЕМА ГАММА-400 ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  34. В настоящее время развитие внеатмосферной высокоэнергетичной гамма-астрономии можно характеризовать как эру Fermi.Действительно, основная информация и основные научные и методические результаты ассоциируются с полетом американского гамма-телескопа Fermi-LAT.Общее число гамма-источников достигло двух тысяч. В энергетическом спектре высокоэнергетичного гамма-излучения от центра Галактики была обнаружена некоторая особенность, возможно связанная с темной материей. Очевидно, что следующим важным шагом в развитии внеатмосферной гамма-астрономии и понимании природы процессов, происходящих в активных переменных астрофизических объектах, таких как Центр Галактики, созвездие Лебедя, неидентифицированные источники из каталога Fermi-LAT, будет получение результатов с помощью гамма-телескопов, обладающих лучшими, чем у Fermi-LAT, угловым и энергетическим разрешениями. Одновременно с улучшением физических характеристик улучшается отношение сигнал/шум, что является принципиальным для выделения линий от высокоэнергичных гамма-квантов, являющихся продуктами аннигиляции и распада частиц темной материи. ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  35. Международный статус проекта «ГАММА-400» ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  36. План работ по разработке КНА «ГАММА-400» согласно Генеральному графику ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  37. Коллаборация ГАММА-400 ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  38. Коллаборация ГАММА-400 b ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  39. Международный статус проекта «ГАММА-400» ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  40. ГАММА-ТЕЛЕСКОП ГАММА-400 ГАММА-400 оптимизирован для исследования гамма-излучения в области энергий 100 ГэВ с наилучшими параметрами: угловое разрешение ~0.01º, энергетическое разрешение~1% икоэффициент режекции протонов ~106, но имеет возможность измерять потоки гамма-квантов и электронов + позитронов в интервале энергий от 100 МэВдо 10 ТэВ. Эффективная площадь ГАММА-400 составляет ~5000см2для энергии Eγ > 1 ГэВ, общая масса - 4100 кг, энергопотребление - ~2000Вт, объем передаваемой информации - 100 Гбайт/день. Вместе с ГАММА-400 на космической обсерватории будут установлены два звездных датчика, определяющих ось ГАММА-400 с точностью до 5", два магнетометраи система регистрации гамма-всплесков «КОНУС-ФГ». ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  41. ГАММА-ТЕЛЕСКОП ГАММА-400 ГАММА-400 оптимизирован для исследования гамма-излучения в области энергий 100 ГэВ с наилучшими параметрами: угловое разрешение ~0.01º, энергетическое разрешение~1% икоэффициент режекции протонов ~106, но имеет возможность измерять потоки гамма-квантов и электронов + позитронов в интервале энергий от 100 МэВдо 10 ТэВ. Эффективная площадь ГАММА-400 составляет ~5000см2для энергии Eγ > 1 ГэВ, общая масса - 4100 кг, энергопотребление - ~2000Вт, объем передаваемой информации - 100 Гбайт/день. Вместе с ГАММА-400 на космической обсерватории будут установлены два звездных датчика, определяющих ось ГАММА-400 с точностью до 5", два магнетометраи система регистрации гамма-всплесков «КОНУС-ФГ». ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  42. Основные физические характеристики ГАММА-400 Эффективная площадь, см² Угол падения, град. Зависимость эффективной площади ГАММА-400 от угла падения ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

  43. Карта неба в гамма-диапазоне по данным Fermi LAT Программа наблюдений Г​А М   М  А − 4 0 0 наследующиегода Наблюдение карликовых сферических галактик ВАК-2013, Санкт-Петербург, 24 сентября 2013 г.

More Related