Novye tehnologii na bortu Odyssey-Mars-2001

---

GRS: (the Gamma Ray Spectrometer)
Gamma spektrometr

Gamma-spektrometr budet sposoben izmeryat' obilie i raspredelenie bolee 20 osnovnyh elementov periodicheskoi sistemy vklyuchaya kremnii, kislorod, zhelezo, magnii, allyuminii i drugie. Znaya, kakie elementy sostavlyayut poverhnostnyi (ili podpoverhnostnyi) sloi, mozhno poluchit' informaciyu o tom, kak Mars menyalsya so vremenem. Dlya opredeleniya togo, iz kakih elementov sostoit poverhnost' Marsa, v eksperimente ispol'zuyutsya gamma-spektrometr i dva neitronnyh detektora.

Izobrazheniya polucheny v Nacional'noi Los-Alamosskoi laboratorii

S pomosh'yu gamma-spektrometra mogut byt' polucheny dannye ob obilii i raspredelenii himicheskih elementov, takie, kak byli polucheny missiei "Lunar Prospector" dlya Luny. Na etom izobrazhenii predstavlena koncentraciya toriya, prichem povyshenie koncentracii otrazheno cvetami zheltyi/oranzhevyi/krasnyi na levoi iz nih.

Kak rabotaet gamma-spektrometr GRS

Podvergayas' deistviyu kosmicheskih luchei (zaryazhennyh chastic, priletayushih ot Solnca i drugih zvezd), razlichnye himicheskie elementy, vhodyashie v sostav poverhnosti Marsa, izluchayut razlichnye (no odinakovye dlya odnogo elementa) po energiyam gamma-kvanty. Registriruya razlichnye gamma-kvanty, s pomosh'yu gamma-spektrometra mozhno opredelit', kakie elementy (i v kakih proporciyah) vhodyat v sostav marsianskoi pochvy.

Provodya razlichnye izmereniya s gamma-kvantami, prihodyashimi k nam s poverhnosti Marsa, mozhno vychislit' obilie razlichnyh elementov i ih raspredelenie po poverhnosti Marsa. Gamma-luchi, ispushennye yadrami atomov, proyavlyayutsya kak ostrye emissionnye linii v poluchennom spektre. Energiya fotona svidetel'stvuet o tom, chto eto za element, intensivnost' govorit o koncentracii elementa. Ispol'zovaniya spektrometra znachitel'no uvelichit nashe ponimanie evolyucii Marsa i processov, formiruyushih i formirovavshih ego.

Kak s pomosh'yu kosmicheskih luchei obrazuyutsya neitrony i gamma-fotony ? Priletayushie kosmicheskie luchi -- a mnogie iz nih -- chasticy s ochen' bol'shoi energiei -- stalkivayutsya s atomami na poverhnosti Marsa. Kogda atomy stalkivayutsya s takoi energiei, neitrony vysvobozhdayutsya, chto privodit k rasseivaniyu neitronov i stolknoveniyam ih s drugimi atomami. Atomy "vozbuzhdayutsya" v rezul'tate etogo processa i izluchayut gamma-luchi dlya togo, chtoby izbavit'sya ot lishnei energii, priobretennoi v rezul'tate soudarenii i pereiti v obychnoe dlya nih "spokoinoe" sostoyanie. Nekotorye elementy, takie kak torii, uran -- estestvenno-radioaktivny i izluchayut gamma-luchi v processe raspada, no vse elementy mogut byt' vozbuzhdeny stolknoveniyami s kosmicheskimi luchami i takim obrazom izluchat' gamma-luchi. HEND i neitronnye spektrometry, vhodyashie v sostav GRS napryamuyu detektiruyut rasseivayushiesya v rezul'tate soudarenii neitrony a gamma-chuvstvitel'naya golovka registriruet gamma-luchi.

Kak gamma-spektrometr pomozhet naiti vodu ?

Provodya izmereniya s neitronami, mozhno vychislit' obilie vody na Marse, podrazumevaya, chto ona tam est'. Neitronnye detektory chuvstvitel'ny k koncentracii vodoroda v sloe poverhnosti glubinoi do metra. Pol'zuyas' spektrometrom kak virtual'noi lopatoi, uchenye smogut zaglyanut' v etot poverhnostnyi sloi i izmerit', skol'ko vodoroda tam sushestvuet. Tak kak vodorod v osnovnom predstavlen v vide vodnogo l'da, spektrometr smozhet napryamuyu izmeryat' kolichestvo l'da i ego sezonnye izmeneniya.

GRS predostavit dannye o kolichestve vodoroda i, sledovatel'no, vody na Marse; dlya Luny takie dannye byli polucheny missiei Lunar Prospector.

Izobrazheniya polucheny v Nacional'noi Los-Alamosskoi laboratorii.

Gamma-spektrometr sostoit iz mnogih komponent: gamma-chuvstvitel'noi golovki, neitronnogo spektrometra, detektora neitronov vysokih energii i elektronnogo centra. Gamma-chuvstvitel'naya golovka vynesena za predely sputnika i udalena ot nego na 6.2-metrovoi balke; realizovano eto budet posle vyhoda sputnika na orbitu vokrug Marsa. Sdelano eto dlya minimizacii pomeh, vnosimyh samim sputnikom. Nachal'naya aktivnost' spektrometra pered razvertyvaniem antenny, na kotoruyu uidet ot 15 do 40 dnei, budet kalibrovkoi spektrometra. Posle 200 dnei na orbite proizoidet razvertyvanie balki i ona ostanetsya v takom sostoyanii v techenii vsei missii. Neitronnye detektory -- neitronnyi spektrometr i detektor neitronov vysokih energii smontirovany na korpuse sputnika i budut rabotat' nepreryvno v techenii vsei programmy.

Detektor neitronov vysokih energii (HEND - High Energy Neutron Detector) - Rossiiskii pribor, razrabotannyi v IKI RAN gruppoi I.G.Mitrofanova. Eto odin ih dvuh rossiiskih priborov, kotoryi kogda libo ustanavlivalis' na amerikanskih nauchnyh sputnika. HEND rabotal pochti vsyu dorogu k Marsu kak detektor kosmicheskih gamma-vspleskov (my uzhe pisali ob etom). Za vremya poleta bylo zaregistrirovano bolee dvuh desyatkov vspleskov. Seichas Odyssey-Mars-2001 s etim priborom na bortu naryadu so sputnikom Ulysses i neskol'kimi apparatami vblizi Zemli obrazuyut mezhplanetnuyu triangulyacionnuyu set', kotoraya pozvolyaet s ochen' vysokoi tochnost'yu opredelyat' polozhenie gamma-vspleskov na nebe.
Dopolnitel'nuyu informaciyu o pribore HEND vy mozhete naiti na saite ego razrabotchikov.

Dopolnitel'nuyu informaciyu vy mozhete naiti na saite, posvyashennom GRS v Arizonskom Universitete.

(Sostavleno po materialam saita NASA Odyssey, perevod S.Pavlyuchenko.)

Publikacii s klyuchevymi slovami: Mars Odissei 2001 - Mars Odyssey - Mars - neitronnaya spektroskopiya - gamma spektroskopiya - infrakrasnoe izluchenie - spektrometr Publikacii so slovami: Mars Odissei 2001 - Mars Odyssey - Mars - neitronnaya spektroskopiya - gamma spektroskopiya - infrakrasnoe izluchenie - spektrometr
Sm. takzhe: Ledyanye oblaka nad Krasnoi planetoi Dolina Marinera: Bol'shoi kan'on na Marse Mars: sputnik, kratery i vulkany Dvizhenie Marsa Leopardovye pyatna na marsianskih kamnyah Ten' marsianskogo robota Mesto posadki "Ares-3" Vse publikacii na tu zhe temu >>