Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

CREAM англ Cosmic Ray Energetics and Mass енергетика та маса космічних променів експеримент для визначення елементного с

CREAM

CREAM

CREAM (англ. Cosmic Ray Energetics and Mass, енергетика та маса космічних променів) — експеримент для визначення елементного складу космічних променів до енергій порядку 1015 еВ. Вимірювання виконувались зарядовим детектором частинок, який підіймався на висоту понад 34 км на стратостаті. Стратостат кілька разів запускали з Антарктиди, і зазвичай він залишався в повітрі протягом кількох тижнів. Також у 2017—2019 роках аналогічний детектор під назвою ISS-CREAM працював на борту Міжнародної космічної станції. Експерименти CREAM фінансувалися НАСА.

image
CREAM III готується до польоту над Антарктидою

Цілі експерименту

За однією з гіпотез, зміна нахилу спектра космічних променів на енергіях близько 1015 еВ (т. зв. «коліно») можна пояснити теоретичним максимумом енергії, до якої наднова може розганяти частинки шляхом прискорення Фермі. Деякі теорії передбачають зміну елементного складу космічних променів трохи нижче коліна. Точне вимірювання складу космічних променів в районі «коліна», в області від 1012 до 1015 еВ, має допомогти перевірити передбачення різних теорій та зрозуміти походження космічних променів таких енергій і механізми їхнього прискорення.

Обладнання

image
Апаратура CREAM II.

Щоб визначити елементний склад космічних променів, CREAM використовує кремнієвий детектор заряду, [en] та сцинтиляційні волоконні [en] для визначення заряду падаючих частинок в діапазоні зарядів до Z = 26, тобто до заліза. Енергія вимірюється за допомогою [en] й іонізаційного калориметра. Оскільки всі детектори знаходяться в безпосередній близькості один від одного, першочерговою проблемою є мінімізація взаємодії між зливами частинок, що утворюються в калориметрі, та приладами для вимірювання заряду. Щоб послабити цей ефект, CREAM використовує більшу кількість пікселів із меншою площею, а також дуже короткий час зчитування, щоб розрізнити події, спричинені первинною частинкою, і події, спричинені розсіюванням від калориметра.

Відносно низька густина детектора перехідного випромінювання дозволяє використовувати більший розмір детектора для виявлення частинок із меншим потоком. Шляхом вимірювання фактора Лоренца γ в поєднанні зі знанням заряду частинки можна відкалібрувати детектор за різними космічними променями із зарядом ±1 (електрони, піони, мюони тощо). Через відносно низьку енергію відсікання космічних променів магнітним полем Землі поблизу Південного полюса черенковський детектор розміщено між модулями детектора перехідного випромінювання, щоб відкидати ці низькоенергетичні частинки.

Для живлення система використовує акумулятори, а також сонячну батарею, що має дозволити їй працювати протягом 100 днів. Загалом очікується, що прилад споживатиме лише 380 Вт від джерела живлення 28 вольт завдяки дуже ретельному вибору енергоефективної електроніки. В умовах, близьких до вакууму, необхідно вживати значних запобіжних заходів проти корональних розрядів між неекранованою електронікою, що працює при напрузі всього 100 вольт. Ця проблема пом'якшується тим, що всю електроніку поміщають у легкий діелектричний матеріал, наприклад, гіпс.

Прилад повинен мати можливість працювати в широкому діапазоні температур, оскільки високе альбедо Антарктиди може викликати його значний нагрів, а в періоди темряви температура може падати до дуже низьких значень.

Без урахування баласту загальна вага приладу не повинна перевищувати 2500 кг, щоб досягти бажаної висоти. Після достатньої експозиції інструмент відокремлюється від повітряної кулі і спускається на парашуті. Попри те, що експеримент розроблено відповідно до структурних вимог [en], під час приземлення неминуче відбувається пошкодження змінних частин приладу. Основним пріоритетом є збереження даних вимірювань, решта систем вважаються вторинними і можуть зазнавати значної шкоди при приземленні.

Польоти CREAM

Експерименти на повітряній кулі CREAM накопичили загалом 161 день експозиції, що довше, ніж будь-який інший експеримент з дослідження космічних променів на повітряних кулях.

Польоти CREAM (історія запусків)
Дата початку (UTC) Дата завершення (UTC) політ довідка
16 грудня 2004 27 січня 2005 CREAM І
15 грудня 2005 13 січня 2006 CREAM II
18 грудня 2007 17 січня 2008 CREAM III
18 грудня 2008 7 січня 2009 CREAM IV
1 грудня 2009 8 січня 2010 CREAM V
21 грудня 2010 26 грудня 2010 CREAM VI
28 листопада 2016 BACCUS
Прибув 14 серпня 2017 Лютий 2019 ISS-CREAM

ISS-CREAM

Назва утворена поєднанням ISS (International Space Station, Міжнародна космічна станція) і CREAM і вимовляється як ice-cream (морозиво). Це оновлений аналог експериментів CREAM, який проводився на борту МКС. Обладнання було відправлене на МКС 14 серпня 2017 року з місією CRS-12 і стаціонарно встановлене на станції. Перевагами ISS-CREAM є повна відсутність атмосфери і можливість працювати неперервно тривалий час. Очікувалося, що ISS-CREAM працюватиме 3 роки і збере на порядок більше даних, ніж експерименти на повітряній кулі CREAM. Однак після проблем з керівництвом проєкту ISS-CREAM вимкнули в лютому 2019 року.

Учасники

Наукова команда CREAM включала учасників з таких організацій:

Примітки

  1. H.S. Ahn та ін. (10 травня 2007). Cosmic-ray energetics and mass (CREAM) instrument (PDF). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 579 (3): 1034—1053. Bibcode:2007NIMPA.579.1034A. CiteSeerX 10.1.1.476.5252. doi:10.1016/j.nima.2007.05.203. Архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016.
  2. E.S. Seo та ін. (25 квітня 2003). Cosmic-ray energetics and mass (CREAM) balloon project (PDF). Advances in Space Research. 33 (10): 1777—1785. Bibcode:2004AdSpR..33.1777S. doi:10.1016/j.asr.2003.05.019.
  3. Cosmic Ray Energetics and Mass (CREAM). 4 березня 2015.
  4. CREAM Flight 2004. cosmicray umd edu. Процитовано 15 серпня 2017.
  5. CREAM Flight 2005. cosmicray umd edu. Процитовано 15 серпня 2017.
  6. CREAM Flight 2007. cosmicray umd edu. Процитовано 15 серпня 2017.
  7. CREAM Flight 2008. cosmicray umd edu. Процитовано 15 серпня 2017.
  8. CREAM Flight 2009. cosmicray umd edu. Процитовано 15 серпня 2017.
  9. CREAM Flight 2010. cosmicray umd edu. Процитовано 15 серпня 2017.
  10. BACCUS. cosmicray umd edu. Процитовано 15 серпня 2017.
  11. Activities. cosmicray umd edu. Процитовано 15 серпня 2017.
  12. Cosmic Ray Energetics and Mass for the International Space Station (PDF).
  13. Kramer, David (24 січня 2022). Abandoned cosmic-ray experiment awaits potential incineration. Physics Today. doi:10.1063/PT.6.2.20220124a.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

CREAM angl Cosmic Ray Energetics and Mass energetika ta masa kosmichnih promeniv eksperiment dlya viznachennya elementnogo skladu kosmichnih promeniv do energij poryadku 1015 eV Vimiryuvannya vikonuvalis zaryadovim detektorom chastinok yakij pidijmavsya na visotu ponad 34 km na stratostati Stratostat kilka raziv zapuskali z Antarktidi i zazvichaj vin zalishavsya v povitri protyagom kilkoh tizhniv Takozh u 2017 2019 rokah analogichnij detektor pid nazvoyu ISS CREAM pracyuvav na bortu Mizhnarodnoyi kosmichnoyi stanciyi Eksperimenti CREAM finansuvalisya NASA CREAM III gotuyetsya do polotu nad AntarktidoyuCili eksperimentuZa odniyeyu z gipotez zmina nahilu spektra kosmichnih promeniv na energiyah blizko 1015 eV t zv kolino mozhna poyasniti teoretichnim maksimumom energiyi do yakoyi nadnova mozhe rozganyati chastinki shlyahom priskorennya Fermi Deyaki teoriyi peredbachayut zminu elementnogo skladu kosmichnih promeniv trohi nizhche kolina Tochne vimiryuvannya skladu kosmichnih promeniv v rajoni kolina v oblasti vid 1012 do 1015 eV maye dopomogti pereviriti peredbachennya riznih teorij ta zrozumiti pohodzhennya kosmichnih promeniv takih energij i mehanizmi yihnogo priskorennya ObladnannyaAparatura CREAM II Shob viznachiti elementnij sklad kosmichnih promeniv CREAM vikoristovuye kremniyevij detektor zaryadu en ta scintilyacijni volokonni en dlya viznachennya zaryadu padayuchih chastinok v diapazoni zaryadiv do Z 26 tobto do zaliza Energiya vimiryuyetsya za dopomogoyu en j ionizacijnogo kalorimetra Oskilki vsi detektori znahodyatsya v bezposerednij blizkosti odin vid odnogo pershochergovoyu problemoyu ye minimizaciya vzayemodiyi mizh zlivami chastinok sho utvoryuyutsya v kalorimetri ta priladami dlya vimiryuvannya zaryadu Shob poslabiti cej efekt CREAM vikoristovuye bilshu kilkist pikseliv iz menshoyu plosheyu a takozh duzhe korotkij chas zchituvannya shob rozrizniti podiyi sprichineni pervinnoyu chastinkoyu i podiyi sprichineni rozsiyuvannyam vid kalorimetra Vidnosno nizka gustina detektora perehidnogo viprominyuvannya dozvolyaye vikoristovuvati bilshij rozmir detektora dlya viyavlennya chastinok iz menshim potokom Shlyahom vimiryuvannya faktora Lorenca g v poyednanni zi znannyam zaryadu chastinki mozhna vidkalibruvati detektor za riznimi kosmichnimi promenyami iz zaryadom 1 elektroni pioni myuoni tosho Cherez vidnosno nizku energiyu vidsikannya kosmichnih promeniv magnitnim polem Zemli poblizu Pivdennogo polyusa cherenkovskij detektor rozmisheno mizh modulyami detektora perehidnogo viprominyuvannya shob vidkidati ci nizkoenergetichni chastinki Dlya zhivlennya sistema vikoristovuye akumulyatori a takozh sonyachnu batareyu sho maye dozvoliti yij pracyuvati protyagom 100 dniv Zagalom ochikuyetsya sho prilad spozhivatime lishe 380 Vt vid dzherela zhivlennya 28 volt zavdyaki duzhe retelnomu viboru energoefektivnoyi elektroniki V umovah blizkih do vakuumu neobhidno vzhivati znachnih zapobizhnih zahodiv proti koronalnih rozryadiv mizh neekranovanoyu elektronikoyu sho pracyuye pri napruzi vsogo 100 volt Cya problema pom yakshuyetsya tim sho vsyu elektroniku pomishayut u legkij dielektrichnij material napriklad gips Prilad povinen mati mozhlivist pracyuvati v shirokomu diapazoni temperatur oskilki visoke albedo Antarktidi mozhe viklikati jogo znachnij nagriv a v periodi temryavi temperatura mozhe padati do duzhe nizkih znachen Bez urahuvannya balastu zagalna vaga priladu ne povinna perevishuvati 2500 kg shob dosyagti bazhanoyi visoti Pislya dostatnoyi ekspoziciyi instrument vidokremlyuyetsya vid povitryanoyi kuli i spuskayetsya na parashuti Popri te sho eksperiment rozrobleno vidpovidno do strukturnih vimog en pid chas prizemlennya neminuche vidbuvayetsya poshkodzhennya zminnih chastin priladu Osnovnim prioritetom ye zberezhennya danih vimiryuvan reshta sistem vvazhayutsya vtorinnimi i mozhut zaznavati znachnoyi shkodi pri prizemlenni Poloti CREAMEksperimenti na povitryanij kuli CREAM nakopichili zagalom 161 den ekspoziciyi sho dovshe nizh bud yakij inshij eksperiment z doslidzhennya kosmichnih promeniv na povitryanih kulyah Poloti CREAM istoriya zapuskiv Data pochatku UTC Data zavershennya UTC polit dovidka 16 grudnya 2004 27 sichnya 2005 CREAM I 15 grudnya 2005 13 sichnya 2006 CREAM II 18 grudnya 2007 17 sichnya 2008 CREAM III 18 grudnya 2008 7 sichnya 2009 CREAM IV 1 grudnya 2009 8 sichnya 2010 CREAM V 21 grudnya 2010 26 grudnya 2010 CREAM VI 28 listopada 2016 BACCUS Pribuv 14 serpnya 2017 Lyutij 2019 ISS CREAM ISS CREAM Nazva utvorena poyednannyam ISS International Space Station Mizhnarodna kosmichna stanciya i CREAM i vimovlyayetsya yak ice cream morozivo Ce onovlenij analog eksperimentiv CREAM yakij provodivsya na bortu MKS Obladnannya bulo vidpravlene na MKS 14 serpnya 2017 roku z misiyeyu CRS 12 i stacionarno vstanovlene na stanciyi Perevagami ISS CREAM ye povna vidsutnist atmosferi i mozhlivist pracyuvati neperervno trivalij chas Ochikuvalosya sho ISS CREAM pracyuvatime 3 roki i zbere na poryadok bilshe danih nizh eksperimenti na povitryanij kuli CREAM Odnak pislya problem z kerivnictvom proyektu ISS CREAM vimknuli v lyutomu 2019 roku UchasnikiNaukova komanda CREAM vklyuchala uchasnikiv z takih organizacij Universitet Merilendu Universitet shtatu Pensilvaniya Universitet Songyungvan Nacionalnij avtonomnij universitet Meksiki fr en Centr kosmichnih polotiv imeni Goddarda Viprobuvalnij centr na ostrovi Vollops Universitet Pivnichnogo KentukkiPrimitkiH S Ahn ta in 10 travnya 2007 Cosmic ray energetics and mass CREAM instrument PDF Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 579 3 1034 1053 Bibcode 2007NIMPA 579 1034A CiteSeerX 10 1 1 476 5252 doi 10 1016 j nima 2007 05 203 Arhiv originalu PDF za 4 bereznya 2016 E S Seo ta in 25 kvitnya 2003 Cosmic ray energetics and mass CREAM balloon project PDF Advances in Space Research 33 10 1777 1785 Bibcode 2004AdSpR 33 1777S doi 10 1016 j asr 2003 05 019 Cosmic Ray Energetics and Mass CREAM 4 bereznya 2015 CREAM Flight 2004 cosmicray umd edu Procitovano 15 serpnya 2017 CREAM Flight 2005 cosmicray umd edu Procitovano 15 serpnya 2017 CREAM Flight 2007 cosmicray umd edu Procitovano 15 serpnya 2017 CREAM Flight 2008 cosmicray umd edu Procitovano 15 serpnya 2017 CREAM Flight 2009 cosmicray umd edu Procitovano 15 serpnya 2017 CREAM Flight 2010 cosmicray umd edu Procitovano 15 serpnya 2017 BACCUS cosmicray umd edu Procitovano 15 serpnya 2017 Activities cosmicray umd edu Procitovano 15 serpnya 2017 Cosmic Ray Energetics and Mass for the International Space Station PDF Kramer David 24 sichnya 2022 Abandoned cosmic ray experiment awaits potential incineration Physics Today doi 10 1063 PT 6 2 20220124a

Дата публікації:
Топ