Уникальные научные установки

Астрофизический комплекс МГУ-ИГУ для исследования космических лучей сверхвысоких энергий (установки Тунка, система телескопов Мастер, установка ШАЛ-МГУ) (Астрофизический комплекс МГУ-ИГУ)

УНУ создана в 1956 году

Данная УНУ была поддержана в рамках мероприятия 1.8 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Базовая организация данной УНУ является координатором технологической платформы: Биоиндустрия и биоресурсы - БиоТех2030, Национальная суперкомпьютерная технологическая платформа
Адрес
Руководитель работ
Сведения о результативности за 2016 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
да91072.67
Базовая организация

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

Астрофизический комплекс состоит из 3-х уникальных по своим характеристикам установок, регистрирующих широкие атмосферные ливни (ШАЛ) - от космических лучей сверхвысоких энергий: Тунка-133, ШАЛ-МГУ и система телескопов МАСТЕР. Установка Тунка-133 регистрирует космические лучи по черенковскому свету, излучаемому в атмосфере заряженными частицами ШАЛ. Установка состоит из 133 оптических детекторов, расположенных на площади 1 кв. км. При создании установки были использованы все достижения современной электроники (передача информации по оптоволоконным кабелям, сверхбыстрые АЦП с частотой 200 МГц, перепрограммируемые логические матрицы), что качественно улучшило информацию о регистрируемом событии. Точность локации оси ШАЛ составляет - 6 м, точность восстановления энергии - 15 %, а точность восстановления положения максимума развития ливня Xmax - 25 г/кв. см. Система телескопов МАСТЕР представляет собой двухтрубную светосильную ()диаметр 400мм, светосила 1:2.5) систему с общим полем зрения 8 квадратных градусов, оснащённую 16 мегапиксельными камерами, универсальным фотометром с B,V,R,I фильтрами и поляризаторами. Два телескопа установлены на сверхскоростной монтировке (скорость ведения и наведения до 30 градусов/сек), не требующей дополнительных устройств гидирования. Вся система может работать автономно и через  Интернет. Установка ШАЛ-МГУ представляет собой сеть из более чем сорока детекторов электронно-фотонной компоненты ШАЛ площадью 1 кв. м каждый, расположенных на территории МГУ на площади 60х120 кв. м. Для мониторинга приземного слоя атмосферы установка дополнена детектором тепловых нейтронов площадью 6 кв. м и измерителем электростатического поля атмосферы. Для поиска анизотропии потока мюонов в состав установки входит мюонный телескоп с площадью верхнего слоя 4 кв. м и нижнего 8 кв. м.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

УСУ включает три крупных установки: установку Тунка-133, установку ШАЛ-МГУ, систему телескопов МАСТЕР. Установка Тунка-133 регистрирует космические лучи по черенковскому свету. В настоящее время она является крупнейшей в мире черенковской установкой ШАЛ для исследования космических лучей сверхвысоких энергий, с эффективной площадью 4 км2 и высоким энергетическим разрешением (15%). В 2011-2012 годах проведено дооснащение установки новыми детекторами (радиоантенны, сцинтилляционные детекторы и детекторы с пониженным энергетическим порогом) для повышения её информативности. Установка является единственной российской установкой, развитие которой поддерживается в рамках европейской программы ASPERA. Телескоп системы МАСТЕР - это единственный в мире широкопольный телескоп, способный проводить многоцветные и поляризационные синхронные наблюдения гамма-всплесков, осуществлять поиск сверхновых звёзд. Установка ШАЛ-МГУ представляет собой сеть из более чем сорока детекторов электронно-фотонной компоненты ШАЛ площадью 1 кв. м каждый, расположенных на территории МГУ.

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • исследование космических лучей сверхвысоких энергий, исследование оптических гамма-всплесков;
  • мониторинг атмосферы ближнего и дальнего космоса, транзиентные оптические явления.

Наиболее значимые научные результаты исследований

1) Восстановлен по данным, полученным на Астрофизическом комплексе МГУ-ИГУ, с высокой точностью энергетический спектр первичных космических лучей в диапазоне в диапазоне энергий 6.10^15 – 10^18 эВ. Полученный спектр свидетельствует о существенно более сложной зависимости интенсивности космических лучей от энергии, чем предполагалось ранее. Спектр в этом диапазоне можно описать только степенной зависимостью с тремя различными показателями наклона. 2) Проведена интерпретация особенностей в энергетическом спектре космических лучей, полученных на установке Тунка-133, основанная на проведённых расчётах ускорения космических лучей в галактических остатках сверхновых различного типа и джетах ядер активных галактик. 3) С помощью телескопа МАСТЕР проведены фотометрические и поляризационные наблюдения оптического излучения гамма-всплесков и обзор неба с целью поиска оптических быстропеременных объектов. 4) По данным измерений на установке ШАЛ МГУ получен дифференциальный энергетический спектр первичных космических лучей в области энергий 10^14-10^16 эВ, проведено взаимное сопоставление данных по измерению потока тепловых нейтронов, потока одиночных мюонов, электростатического поля атмосферы и мировых данных по солнечной активности. 5) Разработана численная программа для расчёта нелинейного процесса ускорения заряженных частиц на ударных волнах, возникающих при взрыве сверхновой звезды. 6) Разработана система для калибровки черенковского детектора установки Тунка-133.

119991, г. Москва, Ленинские Горы ул., дом 1, строение 2
📷

Перечень объектов в составе УНУ (3)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Роботизированная система телескопов МАСТЕР
Назначение, основные характеристики
Россия Россия 2009 1
Установка ШАЛ-МГУ
Назначение, основные характеристики
Россия Россия 1956 1
Черенковская установка ШАЛ Тунка-133
Назначение, основные характеристики
Россия Россия 2000 1

Услуги (11)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию.
Наименование Приоритетное направление
Проведение совместного анализа данных, полученных на АФК МГУ-ИГУ и данных KASCADE-GRANDE
Рациональное природопользование
Предоставление данных о временной калибровке установки по наклонным-ШАЛ
Рациональное природопользование
Предоставление возможности подключения радиоантенн к системе сбора данных установки Тунка-133
Рациональное природопользование
Предоставлены данные по оптическим транзиентам , зарегистрированные телескопом МАСТЕР в Тункинской долине.
Рациональное природопользование
Предоставление возможности подключения новой электронной аппаратуры к системе сбора данных установки Тунка-133
Рациональное природопользование
Обеспечение работы установки для измерения энергетического спектра
Рациональное природопользование
Создание сети детекторов радиоизлучения для регистрации ШАЛ для совместного исследования ПКЛ
Рациональное природопользование
Предоставление возможности подключения оптической станции к системе сбора установки Тунка-133
Рациональное природопользование
Предоставление информации для исследования функции пространственного распределения черенковского света для уточнения измерения энергетического спектра и массового состава первичных космических лучей на установке Тунка-133
Рациональное природопользование
Включение телескопа МАСТЕР и обеспечение работы системы передачи данных на основе спутникового Интернета для совместного исследования космических объектов
Рациональное природопользование
Передача данных по регистрации ШАЛ установкой Тунка-133 для совместного исследования космических объектов
Рациональное природопользование

Методики (5)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Регистрации черенковского света от ШАЛ нет
Регистрация оптического излучения ШАЛ нет
Регистрация радиоизлучения от ШАЛ нет
Регистрация синхронного излучения от гамма-всплексов нет
Регистрации заряженных частиц ШАЛ нет

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий