Epithermální neutronový detektor s jemným rozlišením - Fine-Resolution Epithermal Neutron Detector

Nesmí být zaměňována s Front-end Robotics umožňující krátkodobou demonstraci.
Epithermální neutronový detektor s jemným rozlišením (FREND)
OperátorEvropská kosmická agentura
VýrobceRuský institut pro výzkum vesmíru
FunkceDetektor neutronů a dozimetr
Trvání misePlánováno: 7 let[1]
webová stránkanp.kosmos.ru/ en-us/ nástroje/ frend
Vlastnosti
Hmotnost36 kg (79 lb) [2]
Hostitelská kosmická loď
Kosmická loďStopový plynový orbiter
OperátorESA
Datum spuštění14. března 2016
RaketaProton-M /Briz-M
ID COSPARU2016-017A

The Epithermální neutronový detektor s jemným rozlišením (FREND) je detektor neutronů která je součástí užitečného zatížení přístroje na palubě Stopový plynový orbiter (TGO), zahájeno do Mars v březnu 2016. Tento nástroj aktuálně probíhá mapování vodík úrovně do maximální hloubky 1 m (3 ft 3 in) pod marťanským povrchem, což odhaluje mělké rozložení ledové vody. Tento nástroj má vylepšené rozlišení 7,5krát oproti tomu, které Rusko přispělo k NASA 2001 Mars Odyssey orbiter.

Přehled

FREND může na oběžné dráze kolem Marsu poskytnout informace o přítomnosti vodíku ve formě voda nebo hydratované minerály v horní části 1 m (3 ft 3 in) povrchu Marsu.[3][4][5][6] Mohou to naznačovat místa, kde se nachází vodík usazeniny vodního ledu, což je jedna z klíčových ingrediencí pro život. Mapování přízemního ledu by také mohlo být užitečné pro budoucí využití zdrojů (ISRU ) a mise s posádkou.[7]

FREND také obsahuje a dozimetr sledovat radiační prostředí na jeho oběžné dráze kolem Marsu.[2][7]

Cíle

Hlavním vědeckým cílem přístroje je provést mapování vysokého prostorového rozlišení epithermální a rychlé neutronové toky z povrchu Marsu.[4] FREND bude pracovat v synergii a bude doplňovat orbitální a pozemní data měřená pomocí Dynamické Albedo neutronů (DAN) nástroj na Zvědavost rover, ADRON-RM nástroj na ExoMars rover a ADRON-EM na Kazachok.[4]

Druhým cílem FRENDu je využít jeho dozimetr měřit dávku záření na oběžné dráze TGO od energetické částice z galaktické kosmické paprsky a sluneční erupce. Data budou použita k odhadu úrovní expozice kosmických lodí a udržení radiační bezpečnosti meziplanetárních letů s posádkou.[2][7]

Princip a vývoj

FRENDParametr / jednotky[7][8]
FunkceDetektor neutronů a dozimetr
Hmotnost36 kg (79 lb)
Rozměry465 x 380 x 370 mm
Spotřeba energie14 W.
Rozsah energieNeutrony: 0,4–500 keV
Nabité částice: 0,5–10 MeV
Rozlišení povrchuCca. 40 m (130 stop)
Rozlišení hloubky≈ 1 m (3 ft 3 v)
Zorné pole10°
Rychlost telemetrie50 Mbit /den

Kosmické paprsky jsou dostatečně energické na to, aby rozbily atomy v horním jednom nebo dvou metrech povrchu Marsu a uvolnily vysokoenergetické neutrony, které lze měřit přístrojem FREND.[4] Distribuce měřených rychlostí neutronů odhaluje obsah vodíku, který je dobrým indikátorem množství vodíku - voda nebo hydratované minerály - v mělkém podpovrchu Marsu.[4]

FREND využívá zděděnou technologii vyvinutou společností Ruský institut pro výzkum vesmíru a letěl na vysokoenergetickém neutronovém detektoru (HEND) Mars Odyssey; zapnutý spektrometr gama a neutronu Mercury (MGNS) BepiColombo; detektor neutronů Lunar Exploration (LEND) na internetu Lunar Reconnaissance Orbiter, a Dynamické Albedo neutronů (DAN) zapnuto Zvědavost rover.[2][4]

Klíčovými součástmi tohoto nástroje jsou čtyři detektory obsahující Hélium-3 pro neutrony s energiemi od 0,4 keV do 500 keV a na bázi stilbenů scintilátor pro vysokoenergetické neutrony do 10 MeV.[7] Každý ze čtyř 3Detektory počítají neutrony nezávisle pro zvýšení spolehlivosti.[7] Všech pět detektorů je uzavřeno v a kolimátor což zvyšuje rozlišení 7,5krát oproti tomu, které Rusko přispělo k NASA Mars Odyssey orbiter.[7]

Hlavním vyšetřovatelem je Igor G. Mitrofanov z Ruský institut pro výzkum vesmíru (IKI).[4] Mitrofanov je také PI pro ExoMars ADRON-RM a detektory neutronů ADRON-EM.[9][10]

Viz také

Reference

  1. ^ „ExoMars Trace Gas Orbiter and Schiaparelli Mission (2016)“. Evropská kosmická agentura. 16. října 2016. Citováno 24. října 2016.
  2. ^ A b C d Epithermální neutronový detektor s jemným rozlišením (FREND) pro mapování vody z ESA'S TGO. (PDF) I. G. Mitrofanov, A. B. Sanin, A. V. Malakhov, Yu. I. Bobrovnitsky, T. M. Tomilina a F. V. Fedosov. Konference: Koncepty a přístupy pro průzkum Marsu. 2012.
  3. ^ „Rusko postaví přistávací plochu pro rusko-evropskou vesmírnou misi ExoMars-2018“. RIA Novosti. Rusko. 4. srpna 2014. Citováno 5. srpna 2014.
  4. ^ A b C d E F G ExoMars Trace Gas Orbiter Instruments: FREND - Epithermal Neutron Detector s jemným rozlišením. Evropská kosmická agentura. Přístup: 26. července 2018.
  5. ^ „ExoMars 2016“. Národní vesmírné datové centrum. NASA. Citováno 15. března 2016.
  6. ^ Gannon, Megan (14. března 2016). „The Science of ExoMars: New Mission to Hunt for Mars Life“. ProfoundSpace.org. Citováno 16. března 2016.
  7. ^ A b C d E F G FREND: Epithermální neutronový detektor s jemným rozlišením pro projekt ExoMars. Ruský institut pro výzkum vesmíru (IKI), oddělení jaderné planetologie. Zpřístupněno 26. července 2018.
  8. ^ Stopový plyn Orbiter - přehled přístrojů. Vesmírný let 101.
  9. ^ „Mise ExoMars 2018“. Ruský institut pro výzkum vesmíru. Citováno 15. března 2016.
  10. ^ „Projekt ExoMars“. RussianSpaceWeb.com. Citováno 22. října 2013.