ГА́ММА-400 (Гамма-Астрономическая Многофункциональная Модульная Аппаратура) — астрономический спутник , международный проект орбитальной астрофизической обсерватории для исследования высокоэнергетического гамма-излучения в космосе.

Комплекс научной аппаратуры, установленный на космической обсерватории ГАММА-400, предназначен для получения данных, необходимых для изучения природы « тёмной материи » во Вселенной , изучения природы происхождения высокоэнергичных космических лучей , исследования космических гамма-квантов в диапазоне высоких энергий от 20 МэВ до нескольких ТэВ , регистрации заряженных частиц космических лучей, а также поиска и изучения гамма-всплесков .

Основные направления исследований

• Поиск и исследование природы и свойств гипотетических слабовзаимодействующих массивных частиц ( вимпов ) и других возможных кандидатов на роль «тёмной материи»;
• Изучение свойств переменной активности всевозможных (от отдельных звёзд до скоплений галактик ) в диапазоне гамма-излучения;
• Исследование свойств (механизмы генерации, ускорения, распространения и взаимодействия) космических лучей и высокоэнергетических заряженных частиц в галактическом и межгалактическом пространствах.

Научные задачи телескопа ГАММА-400

• Измерения и изучения особенностей энергетических спектров галактического и внегалактического диффузного и изотропного гамма-излучения;
  • Поиск «гамма-линий» в спектре излучении дискретных гамма-источников, а также в диффузном и изотропном гамма-излучении, возникающих при аннигиляции , распаде и флуктуациях предполагаемых компонентов «тёмной материи»;
• Регистрация потоков высокоэнергичных электронов и позитронов с энергией выше 1 ГэВ, с измерением их энергетических спектров, а также поиск особенностей, которые могли бы быть связаны с процессами аннигиляции и распада частиц «тёмной материи»;
• Поиск новых и исследование (измерение энергетических спектров и светимости) существующих высокоэнергетических галактических и внегалактических дискретных источников гамма-излучения (остаточные эффекты сверхновых , пульсары , астрономические объекты с эффектом аккрецией , микроквазары , активные ядра галактик , блазары , квазары и другие);
• Сравнение дискретных гамма-источников с известными источниками излучения в других диапазонах энергии, в том числе, и с дискретными источниками, зарегистрированными наземными гамма-телескопами;
• Измерения переменности светимости и энергетического спектра дискретных гамма-источников высокой энергии;
• Измерение галактических потоков лёгких ядер и ядер химических элементов периодическая система химических элементов до группы железа ;
• Поиск и исследование гамма-всплесков в диапазонах энергий 10 кэВ — 100 МэВ и 100 МэВ — 3 ТэВ;
• Регистрация и изучение высокоэнергичного гамма-излучения, а также потоков заряженных частиц от солнечных вспышек .

Конструкция

Разработка конструкции и узлов проекта «ГАММА-400» и проведение исследований выполняется в рамках Федеральных космических программ Российской федерации 2006—2015 гг. и 2016-2025 гг. .

Комплекс научной аппаратуры космического аппарата «ГАММА-400» предполагается размещать на спутниковой платформе «Навигатор» , разрабатываемой НПО им. Лавочкина .

Участники проекта

Информация в этом разделе устарела . Вы можете помочь проекту, и убрав после этого данный шаблон.

• Отделение ядерной физики и астрофизики Физического института имени П.Н. Лебедева РАН ;
• Национальный исследовательский ядерный университет «НИЯУ МИФИ» ( Москва );
• Научно-исследовательский институт системных исследований РАН (Москва);
• Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН) (Москва);
• НПО Лавочкина

Научный руководитель проекта: профессор Аркадий Гальпер (ФИАН, МИФИ), заместитель научного руководителя: главный конструктор Николай Топчиев (ФИАН).

Комплекс научной аппаратуры

• верхний и боковые детекторы антисовпадений для исключения из регистрации заряженных частиц;
• конвертер-трекер ( детектор элементарных частиц ), представляющий собой 10 плоскостей двухслойных кремниевых стриповых координатных детекторов с шагом 0,1 мм, прослоенных вольфрамом;
• времяпролётный сцинтилляционный детектор (расстояние между двумя детекторами системы — 500 мм );
• координатно-чувствительный калориметр ;
• нейтронный детектор;
• комплекс научного оборудования для регистрации гамма-всплесков — Конус-ФГ;
• два звездных датчика с точностью 5" ;
• два магнитометра .

Основные характеристики

• диапазон энергий — 100 МэВ до 3 ТэВ;
• аппаратура оптимизирована для энергии 100 ГэВ;
• угловое разрешение (при E _γ > 100 ГэВ) — ~ 0,01°;
• энергетическое разрешение (при E _γ > 100 ГэВ)— ~ 1 %;
• чувствительная площадь — 1,0 м ² ;
• эффективная площадь (при E _γ > 1 ГэВ) — ~0.4—0.5 м ² ;
• режекция протонов — ~ 10 ⁶ ;
• вес комплекса научной аппаратуры — 4100 кг;
• энергопотребление — 2000 Вт;
• объём передаваемой информации — 100 Гбайт/сутки;
• время активного существования — ~ 7—10 лет.

Сравнение со схожими проектами

Сравнительные характеристики космических и наземных гамма-телескопов
	Космические гамма-телескопы						Наземные гамма-телескопы
	EGRET	AGILE	Fermi-LAT	CALET	AMS-02	ГАММА-400	H.E.S.S. II	MAGIC	VERITAS	CTA
Время работы	1991—2000 гг.	с 2007 г.	с 2008 г.	с 2014 г.	с 2011 г.	с 2030 г.	с 2012 г.	с 2004 г	с 2005 г.	с 2020 г.
Диапазон энергий, ГэВ	0.03—30	0.03—50	0.2—300	10—10 000	10-1 000	0.1—3 000	>30	>50	50—50 000	>20
Угловое разрешение (E γ > 100 ГэВ)	0.2º (E γ ~0.5 ГэВ)	0.1º (E γ ~1 ГэВ)	0.1º	0.1º	1º	0.01º	0.07º	0.07º (E γ = 300 ГэВ)	0.1º	0.1º (E γ = 100 ГэВ) 0.03º (E γ = 10 TэВ)
Энергетическое разрешение (E γ > 100 ГэВ)	15 % (E γ ~0.5 ГэВ	50 % (E γ ~1 ГэВ)	10 %	2 %	3 %	1 %	15 %	20 % (E γ = 100 ГэВ) 15 % (E γ = 10 TэВ)	15 %	20 % (E γ = 100 ГэВ) 15 % (E γ = 10 TэВ)

Запуск

Космическая гамма-обсерватория Гамма-400 планируется к запуску в 2030 при помощи ракеты-носителя Протон-М и разгонного блока Бриз-М . Космический аппарат будет запущен на высокоэллиптическую орбиту с высотой апогея 300000 км и перигея — 500 км. Период обращения — 7 суток, угол наклонения орбиты — 51,8°. Предположительное время активного существования космического аппарата 7—10 лет.

См. также

• Fermi-LAT
• AGILE
• Список космических аппаратов с рентгеновскими и гамма-детекторами на борту

Примечания

Статьи

За 2013 год

• А. М. Гальпер и др. (англ.) // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics : конференция. — 2013. — Vol. 77 , iss. November , no. 11 . — P. 1339—1342 . — ISSN . — doi : .
• А. А. Моисеев, А. М. Гальпер и др. (англ.) // ICRC 2013 : конференция. — Рио-де-Жанейро , 2013. — arXiv : .
• А. М. Гальпер и др. (англ.) // Nuclear Physics B (Proc. Suppl.) : журнал. — 2013. — arXiv : .
• А. М. Гальпер и др. (англ.) // ICRC 2013 : конференция. — Рио-де-Жанейро , 2013. — No. 239—240 . — P. 204—209 .
• А. М. Гальпер и др. (англ.) // AIP Conference Proceedings (Centenary Symposium 2012: Discovery of Cosmic Rays) : журнал. — Denver (Colorado, USA): American Institute of Physics, 2013. — Iss. 26—28 June 2012 , no. 1516 . — P. 288—292 . — ISBN 978-0-7354-1137-1 . — ISSN . — doi : .
• А. М. Гальпер и др. (англ.) // Advances in Space Research (a COSPAR publication) : журнал. — Elsevier Ltd, 2013. — No. 51 . — P. 297—300 . — ISSN . — doi : .

За 2012 год

• А. М. Гальпер. (рус.) // Земля и Вселенная : журнал. — {М.}, 2012. — Вып. сентябрь — октябрь , № 5 . — ISSN .
• А. М. Гальпер и др. (англ.) // Instrumentation and Methods for Astrophysics : журнал. — 2012. — arXiv : .

За 2011 год

• А. М. Гальпер, C. В. Борисов и др. (рус.) // Краткие сообщения по физике физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук : журнал. — {М.}: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 2011. — Т. 38 , № 7 . — С. 14—23 . — ISSN .
• А. М. Гальпер, C. В. Колдашов, А. А. Улитин. (рус.) // Краткие сообщения по физике физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук : журнал. — {М.}: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 2011. — Т. 38 , № 7 . — С. 41—50 . — ISSN .
• А. М. Гальпер и др. (англ.) // Il Nuovo Cimento C : журнал. — 2011. — Vol. 34 C , iss. May — June , no. 3 . — P. 71—75 . — doi : .
• А. М. Гальпер и др. (рус.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука , 2011. — Т. 75 , № 6 . — С. 926—928 . — ISSN . — doi : .
• М. В. Пустобаев, Ф. Х. Енгалычёв, И. А. Мещихин, С. В. Чеботарёв. (рус.) // Вопросы электромеханики. Труды НПП ВНИИЭМ : журнал. — {М.}: НПП ВНИИЭМ, 2011. — Т. 123 , № 4 . — С. 35—40 . — ISSN .

За 2005—2009 года

• В. Л. Гинзбург, В. А. Каплин, М. Ф. Рунцо, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин. (рус.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука , 2009. — Т. 73 , № 5 . — С. 703—705 . — ISSN .
• В. А. Каплин, М. Ф. Рунцо, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин. (рус.) // Научная сессия МИФИ-2008 : Сборник трудов. — {М.}: Московский инженерно-физический институт, 2008. — Т. 9 . — С. 150—152 .
• В. Л. Гинзбург, В. А. Каплин, А. И. Каракаш, Л. В. Курносова, А. Г. Лабенский, М. Ф. Рунцо, А. П. Солдатов, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин, С. К. Черниченко, И. В. Шеин. (рус.) // Космические исследования : журнал. — {М.}: Наука , 2008. — Т. 45 , № 5 . — С. 475—477 . — ISSN .
• В. Л. Гинзбург, В. А. Каплин, А. И. Каракаш, Л. В. Курносова, М. Ф. Рунцо, А. П. Солдатов, Н. П. Топчиев, С. Черниченко, И. В. Шеин, М. И. Фрадкин. (рус.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука , 2005. — Т. 69 , № 3 . — С. 428—430 . — ISSN .

За 1988—1999 года

• M. I. Fradkin, E. V. Gorchakov, V. A. Kaplin, D. V. Kaplin, L. V. Kurnosova, A. G. Labenskij, M. F. Runtso, N. P. Topchiev. (рус.) // J. Mosc. Phys. Soc. : журнал. — {М.}, 1999. — Т. 9 , № 3 . — С. 181—185 . — Bibcode : .
• В. Л. Гинзбург, Л. В. Курносова, А. Г. Лабенский, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин, В. А. Каплин, Д. В. Каплин, В. А. Логинов, Е. Ф. Макляев, М. Ф. Рунцо, Е. В. Горчаков. (англ.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука , 1997. — Vol. 61 , no. 3 . — P. 613—615 . — ISSN . — Bibcode : .
• В. Гинзбург, Л. Курносова, Л. Разоренов, М. Фрадкин, А. Лабенский, Н. Топчиев, М. Русакович, В. Каплин, М. Рунцо, Е. Макляев, В. Логинов, Е. Горчаков, А. Хованская. (рус.) // Препринт №3. — {М.}: Физический институт им. П. Н. Лебедева, 1995.
• В. Л. Гинзбург, Л. В. Курносова, А. Г. Лабенский, Н. П. Топчиев, М. И. Фрадкин, В. А. Каплин, Д. В. Каплин, В. А. Логинов, Е. Ф. Макляев, М. Ф. Рунцо, Е. В. Горчаков. (англ.) // Известия РАН. Серия физическая : журнал. — {М.}: Наука , 1997. — Vol. 61 , no. 3 . — P. 613—615 . — ISSN . — Bibcode : .
• V. Dogiel, M. Fradkin, L. Kurnosova, L. Razorenov, M. Rusakovich, N. Topchiev. (англ.) // Space Science Reviews : журнал. — Springer , 1988. — Vol. 49 , no. 3 . — P. 215—226 .

Ссылки

• (рус.) . Официальный сайт. Дата обращения: 3 мая 2013.
• (рус.) . Федеральное космическое агентство «Роскосмос». Дата обращения: 3 мая 2013.
• ФИАН. (рус.) . Темная материя и темная энергия. Дата обращения: 3 мая 2013.
• Интерфакс-АВН. (рус.) . Российские космические системы (27 декабря 2011). Дата обращения: 3 мая 2013.
• Интерфакс-АВН. (рус.) . Российские космические системы (22 апреля 2011). Дата обращения: 3 мая 2013.
• Интерфакс-АВН. (рус.) . Российские космические системы (6 декабря 2012). Дата обращения: 3 мая 2013.
• Интерфакс-АВН. (рус.) . Российские космические системы (12 февраля 2012). Дата обращения: 3 мая 2013.
• Интерфакс-АВН. (рус.) . Российские космические системы (12 февраля 2012). Дата обращения: 3 мая 2013.