От идеи до орбиты

Лаборатория GeoSpace разрабатывает научную аппаратуру для установки на космические аппараты и станции с целью изучения космических лучей и гамма-излучения. Наши приборы способны получать важные и часто уникальные данные о процессах во Вселенной.

Завершённые миссии

РЕЛЕК (Relic)

Концепция: Поиск корреляций между космическими гамма-всплесками и потоками заряженных частиц. Аппаратура регистрировала гамма-кванты и электроны высоких энергий для изучения их связи с процессами на Солнце.

Нуклон

Концепция: Прямые измерения энергетического спектра и массового состава галактических космических лучей высоких энергий (до 1015 эВ) с помощью ионизационного калориметра на борту МКС.

МОНИКА

Концепция: Непрерывный мониторинг радиационной обстановки внутри и вне МКС (потоки протонов, электронов, нейтронов) для обеспечения безопасности космонавтов и анализа влияния космической погоды.

Более подробная информация обо всех завершённых и текущих проектах представлена на space.mephi.ru.


Знаковый эксперимент

Магнитный спектрометр PAMELA

PAMELA

Эксперимент PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) — один из самых успешных и продолжительных космических экспериментов в области физики космических лучей, в котором участвовала лаборатория GeoSpace. Спектрометр был запущен на борту спутника Ресурс-ДК1 в 2006 году и проработал на орбите почти 10 лет.

Научная концепция и инструменты

Главной целью PAMELA был поиск антивещества в космических лучах, в частности, антигелия, а также изучение потоков тёмной материи. Для решения этих задач прибор был оснащен уникальным комплексом из нескольких детекторных систем: магнитный спектрометр для определения знака заряда и импульса частиц, время-пролётная система, электромагнитный калориметр, нейтронный детектор и черенковский детектор.

Ключевые результаты
  • Открытие аномально высокого потока позитронов в галактических космических лучах (избыток позитронов), что дало мощный импульс развитию теорий тёмной материи и изучению пульсаров как источников частиц.
  • Прецизионные измерения спектров протонов, электронов, ядер гелия и более тяжёлых элементов в широком диапазоне энергий, ставшие эталонными для мировой науки.
  • Детальное изучение вариаций потоков заряженных частиц во время магнитосферных возмущений и солнечных протонных событий, что внесло огромный вклад в развитие моделей космической погоды и радиационной безопасности.
  • Самые строгие на сегодняшний день верхние пределы на поток антигелия в космических лучах.

Данные PAMELA до сих пор активно используются научным сообществом по всему миру и продолжают приносить новые открытия.


Серии экспериментов

Серия LEGACY

Серия LEGACY посвящена созданию компактных прецизионных детекторов нового поколения. Основная цель — разработка и внедрение инновационных методов регистрации космических лучей и гамма-излучения с высоким энергетическим разрешением. В рамках серии проводятся экспериментальные проверки новых регистрирующих систем на борту CubeSat и малых космических аппаратов, а также оптимизация конфигураций детекторов под конкретные научные задачи.

Ключевая задача LEGACY — отработка технологий, которые в будущем лягут в основу более крупных обсерваторий для фундаментальной астрофизики.

Серия LEGACY

Серия AURORA

Серия AURORA объединяет комплексную аппаратуру для изучения взаимодействий между космическими лучами, геомагнитным полем и верхними слоями атмосферы. Приборы серии ориентированы на прецизионные измерения потоков заряженных частиц в реальном времени, анализ их динамики во время геомагнитных бурь и суббурь, а также мониторинг ионосферы и её отклика на изменения солнечного ветра.

Данные AURORA критически важны для развития моделей космической погоды и прогнозирования её последствий для Земли.

Серия AURORA

Серия HORIZON

Серия HORIZON посвящена исследованию наиболее энергетичных космических лучей, образующихся как на Солнце во время вспышек, так и за пределами гелиосферы — в остатках сверхновых и активных ядрах галактик. Задачи серии включают измерение энергетического спектра и массового состава частиц вплоть до сверхвысоких энергий, регистрацию сопровождающего рентгеновского и гамма-излучения, а также проверку фундаментальных теорий в астрофизике.

HORIZON — это наш взгляд за пределы известного, попытка приблизиться к разгадке тайн происхождения и эволюции Вселенной.

Серия HORIZON

Единая научная программа

Наши космические эксперименты не существуют изолированно. Они интегрированы с наземными измерениями и численным моделированием, что позволяет создавать комплексные модели космической среды и проверять их на уникальных экспериментальных данных. Такой подход — ключ к фундаментальным открытиям и созданию передовых технологий.