Материалы портала «Научная Россия»

Физики МГУ изучат релятивистские электроны на орбите

Физики МГУ изучат релятивистские электроны на орбите
Комплекс научной аппаратуры «РЭЛЕК», разработанный в НИИ ядерной физики МГУ, будет запущен в космос осенью текущего года

Уже очень скоро в космосе начнутся уникальные эксперименты, задуманные учёными НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ. Осенью текущего года на орбиту отправится спроектированный в этом институте комплекс научной аппаратуры «РЭЛЕК» («Релятивистские электроны»), предназначенный для изучения двух необычных явлений – высыпающихся электронов и высотных атмосферных разрядов.

Релятивистские электроны – это электроны высоких энергий более сотен килоэлектронвольт. В силу определённых причин эти электроны высыпаются, то есть выходят из радиационных поясов, и, попадая в верхний слой атмосферы, теряют энергию. А высотный разряд похож на обычную молнию, но бьёт между высоко расположенными облаками или из таких облаков вверх в ионосферу. По словам ведущего научного сотрудника НИИЯФ МГУ Сергея Свертилова, между этими двумя феноменами, возможно, есть связь.

«Я думаю, что если связь есть, то косвенная. Высыпания электронов могут создавать условия для возникновения высотных электрических разрядов, внося дополнительный электрический заряд в верхнюю атмосферу», – сказал он.

Почему именно электроны высыпаются из радиационных поясов, учёные точно не знают. Ответить  на этот вопрос – одна из главных задач комплекса РЭЛЕК.

«Тут, у нас под боком, можно сказать, природная космическая лаборатория, где можно изучать процесс ускорения электронов в электромагнитных полях. Интересно будет узнать, почему работают природные ускорители. Казалось бы, согласно термодинамике все процессы в природе должны стремиться к равновесию, а тут вдруг работают ускорители! Вот, например, потратили на Большой адронный коллайдер десятки миллиардов евро и достигли эквивалентной энергии 1017 эВ в лабораторной системе отсчёта. А в природе частицы космических лучей достигают энергии вплоть до 1020 эВ совершенно бесплатно! Почему так?» – говорит Свертилов.

Высотные разряды – также новое для науки явление. Они впечатляют своей мощностью: если бомба, сброшенная американцами на Хиросиму, имела 20 килотонн в тротиловом эквиваленте, то здесь речь идёт о десятках мегатонн.

У экспериментов есть и прикладное значение: физики намерены проверить, как оба явления воздействуют на космические аппараты и их электронную «начинку». Известно, что в космосе существуют так называемые электроны-киллеры (те же высыпающиеся электроны) – проникая насквозь, они представляют опасность для микросхем с высокой степенью интеграции. А высотные разряды могут оказывать пагубное воздействие даже на пассажирские самолёты, летающие, по современным меркам, не слишком высоко. Если лайнер окажется в 10-15 километрах от такого разряда, то с большой вероятностью электромагнитный импульс может «убить» всю его электронику, и произойдёт авиакатастрофа.

По этим причинам «РЭЛЕК» выполнен в виде двойного, а иногда даже тройного комплекта микросхем. Согласно техническому заданию, срок его работы в космосе должен составить три года. Установить аппаратуру предполагается на борту малого космического аппарата для фундаментальных космических исследований № 2, который изготовило НПО имени Лавочкина.

Источник: www.sinp.msu.ru

астрофизика ниияф мгу физика элементарных частиц электроны

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий