Датчик гамма-излучения, созданный учеными LLNL, является неотъемлемой частью более крупного спектрометра гамма-излучения (GRS), созданного в сотрудничестве с исследователями из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса. Фото предоставлено: Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса
Это официально. Прибор, разработанный и изготовленный исследователями Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL), представляет собой датчик гамма-излучения с самым высоким разрешением, когда-либо развернутый в космосе.
Датчик гамма-излучения из ливерморского германия высокой чистоты (HPGe) является неотъемлемой частью более крупного гамма-спектрометра (GRS), созданного в сотрудничестве с исследователями из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса (JHAPL) в Лорел, штат Мэриленд.
GRS является частью набора инструментов, запущенного 13 октября из Космического центра Кеннеди на борту ракеты SpaceX Falcon Heavy, чтобы совершить свой первый визит к Психее, крупнейшему металлическому астероиду в Солнечной системе.
В ходе испытаний после запуска было обнаружено, что датчик гамма-излучения LLNL имеет разрешение 2,1 килоэлектрон-вольт, что примерно в два с половиной раза лучше, чем разрешение датчика гамма-излучения LLNL на 5 килоэлектрон-вольт, использованного для миссии на Меркурий. в 2004 году построили.
«Датчик гамма-излучения с более высоким разрешением обеспечивает гораздо лучшую чувствительность и гораздо лучшую способность идентифицировать элементы на поверхности Психики», — сказал физик LLNL Морган Беркс, возглавляющий лабораторную группу, разработавшую датчик.
«Мы были очень рады достичь нашего высокого разрешения в лаборатории, но настоящим достижением было поддержание этого разрешения во время запуска и в суровых условиях космического полета».
Космический зонд «Психея» в настоящее время находится на восьмом месяце почти шестилетнего путешествия в космосе протяженностью 3,2 миллиарда километров с целью исследования редкого, в основном металлического астероида. Он движется со скоростью 17,7 километров в секунду или около 65 000 километров в час. На данный момент космический корабль пролетел около 394 миллионов километров от Земли.
«Психика интересна с научной точки зрения, поскольку считается, что она представляет собой ядро планеты, остаток столкновения на ранних стадиях эволюции Солнечной системы», — сказал Беркс. «Мы считаем, что исследование астероида Психея может расширить наше понимание скрытых ядер Земли, Марса, Меркурия и Венеры».
Миссию «Психея» возглавляет Университет штата Аризона (ASU). Главный исследователь миссии ASU «Психея» Линди Элкинс-Тантон заявила, что исследование «Психеи» позволит учёным «буквально посетить ядро планеты — единственную возможность, когда-либо предоставленную человечеству».
Ученые лаборатории работали с сотрудниками JHAPL над интеграцией датчика гамма-излучения HPGe в GRS и его интеграции с дополнительными компонентами для космической миссии.
Прибор LLNL является вторым датчиком гамма-излучения HPGe, разработанным и изготовленным LLNL для исследования космоса за последние 20 лет. Два дополнительных таких датчика в настоящее время разрабатываются и создаются исследователями LLNL для будущих миссий по исследованию космоса.
«Работая с Johns Hopkins APL, мы стали ведущими мировыми экспертами в области гамма-спектроскопии в планетологии», — сказал Беркс. «Мы помогаем открыть новую эру ядерной спектроскопии для космических применений».
В 2004 году был запущен космический корабль НАСА MESSENGER (сокращение от MErcury, Surface Space Environment, Geochemistry and Ranging), также построенный и эксплуатируемый в Johns Hopkins APL, с набором из семи приборов, включая датчик гамма-излучения HPGe, разработанный LLNL. в сторону Меркурия.
«Мы многому научились во время нашей миссии на Меркурий. Основываясь на том, что мы узнали, мы смогли внести несколько электрических и механических усовершенствований, чтобы улучшить разрешение прибора», — сказал Беркс.
«Между датчиками гамма-излучения, которые мы создаем для космических приложений, и теми, которые мы создаем для наземных приложений, существует сильная синергия. Мы ожидаем, что эта работа приведет к созданию нового поколения инструментов, которые можно будет использовать на Земле для целей национальной безопасности».
Датчик гамма-излучения Psyche представляет собой четвертое поколение датчиков гамма-излучения высокой чистоты на основе германия после Cryo-3, MESSENGER и GeMini.
Информация от: Ливерморской национальной лабораторией Лоуренса
