Солнечная система

Назначение

Быстрые детальные измерения функций распределения ионов (с разделением по массе) и электронов в межпланетной среде, в магнитосфере Земли и окрестностях планет.

Описание

Измерение потоков ионов и электронов производится одномоментно в полупространстве скоростей на фиксированной энергии и при быстром (~ 1,0 с) сканировании в полном диапазоне энергий. Прибор основан на новой методике анализа потоков заряженных частиц с использованием зеркальной электростатической оптики, изображающего времяпролетного масс-спектрометра (для ионов) и координатно-чувствительного детектора.

Приборы разработаны на основе опыта экспериментов проектов «Интербол» и «Марс 96». Разработчиком и изготовителем прибора является НПП «Астрон-Электроника». В настоящее время имеются летный образец прибора, изготовленный для проекта Фобос-Грунт. В разработке находятся прибор ПИКАМ для проекта Европейского космического агентства «Bepi Colombo», приборы проектов Российского космического агентства: «Фобос-Грунт» - ДИ,  «Луна-Ресурс» - Ариес-Л и  «Резонанс» - ИОНКАМ и ЭЛЕКАМ.

 
Прибор ДИ (проект Фобос-Грунт)

Электронно-оптическая схема прибора (осевое сечение цилиндрически-симметричной конфигурации): 1 – входное щелевое окно, 2 – изображающее зеркало, 3 – электростатический затвор (гейт), 4 – входное окно электростатического анализатора, 5 – тороидальный электростатический анализатор, 6 – диафрагма, 7 –вторичное электростатическое зеркало, 8 – детектор частиц на основе МКП. Показаны траектории трех ионных пучков от входного окна до детектора, с углами входа 0° , 45° и 90°. Ширина пучков по энергии 10%.

Диверсификация

Основное назначение приборов данного типа – исследование Солнечной системы. Помимо этого, благодаря широкому одномоментному углу обзора, своим физическим характеристикам и малой массе прибора могут применяться для служебных целей на космических аппаратах:

• - измерение потоков ионов и электронов, воздействующих на космический аппарат            
  • деградация поверхностей;
  • электростатический заряд и электрические разряды на поверхности;
  • мониторинг собственной атмосферы космического аппарата.     

Разработанные приборы, основанные на оригинальной методиках широкого угла приема и метода масс-анализа могут быть использованы для лабораторных физических исследований, в частности, для диагностики плазмы в установках термоядерного синтеза.

Литература

            Vaisberg, O., B.Goldstein, D.Chornay, et al., Ultra fast plasma analyzer - an all-sky camera for charged particles, The First Solar Orbiter Workshop, Tenerife, Spain; ESA SP-493, pp. 451-454, 2001.

            O.L.Vaisberg, Advanced method for exploration of plasma velocity distribution functions: all-sky camera for very fast plasma measurements, Adv. Space Res., Vol. 32, pp. 385-388, 2003.

            О.Л.Вайсберг, Л.А.Аванов, А.В.Лейбов, и др., Панорамный плазменный спектрометр – камера всего неба для заряженных частиц, Космич. исслед., т. 43, №5, 390-394, 2005.

Контакты
Олег Леонидович Вайсберг, Институт космических исследований РАН, 117810, Москва, ГСП-7, Профсоюзная 84/32.