В Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ» разработали прототип детектора, который позволит регистрировать энергичные электроны, вызывающие полярные сияния. Прибор предназначен для работы на малом космическом аппарате формата CubeSat 3U компании «Геоскан». Об этом «Газете.Ru» рассказали в пресс-службе университета.
Детектор поможет изучать процессы в радиационных поясах Земли и собирать данные для исследования космической погоды. Полярные сияния возникают, когда заряженные частицы проникают в верхние слои атмосферы и взаимодействуют с ее частицами. Регистрация энергичных электронов позволяет исследовать механизмы, связанные с этим явлением.
В основе прибора лежит сцинтилляционный кристалл иодида цезия, активированного таллием. При попадании заряженной частицы или гамма-кванта кристалл испускает вспышку света, интенсивность которой зависит от поглощенной энергии. Свет улавливают кремниевые фотоумножители, преобразующие его в электрический сигнал, по которому можно определить энергию частицы.
Одной из главных задач разработчиков стала настройка системы регистрации света: от расположения фотодетекторов зависит точность измерений. Команда также создала собственную электронную плату, которая стабилизирует питание фотоумножителей, усиливает сигнал и снижает уровень шумов. Для обработки данных используется программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС), которая отбирает полезные события с учетом ограничений памяти и передачи данных на Землю.
Прототип прошел калибровочные испытания. Их результаты показали, что прибор способен не только регистрировать частицы, но и определять их энергию — важный параметр для научных исследований.
Проект реализуется в рамках научно-образовательной инициативы Space-Pi, организованной Фондом содействия инновациям при поддержке федерального проекта «Кадры для космоса».
Ранее физики научились предсказывать силу грозы с помощью космических лучей.