Обсерватория лучей высокой энергии: задачи и проектный облик

Дмитрий Михайлович Подорожный

ПРЕПРИНТ

Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.

Обсерватория лучей высокой энергии: задачи и проектный облик

Д. М. Подорожный

2024-04-16

https://doi.org/10.24108/preprints-3113025

Обсерватория лучей высоких энергий (ОЛВЭ) — это проект космического эксперимента, основанного на тяжелом ионизационном калориметре для прямого изучения космических лучей. Эффективный геометрический фактор установки не менее 12м2ср для протонов и не менее 16-20м2ср для ядер и электронов. В течение ~5-7 лет экспозиции эта миссия позволит измерить энергетические спектры всех распространенных и редких ядер космических лучей в области энергий 1012-1016 эВ/частица по отдельным зарядам с высоким энергетическим разрешением. Планируется исследование сверхтяжелых ядер за пиком железа, высокоэнергичных протонов и гамма-квантов. Обсуждаются основные задачи, проектный облик и характеристики космической миссии.

Ссылка для цитирования:

Подорожный Д. М. 2024. Обсерватория лучей высокой энергии: задачи и проектный облик. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3113025

Список литературы

1. [1] Гинзбург В Л, Сыроватекий С И Происхождение космических лучей. (М,: Издательство Академии паук, 1963).

2. [2] Крымский Г Ф Доклады Академ,ии наук СССР 234(6), p 1306, 1977.

3. [3] Bell A R Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 182, pp 147-156, 1978.

4. [4] Axford W I, 17th International Cosmic Ray Conference. V. 12, 1981, p. 155.

5. [5] Ptnskin V S, Zirakashvili V X Astronomy and Astrophysics, 429 755, 2005.

6. [6] Berezhko E G, Advances in Space Reseaeh, 41, p 429, 2008.

7. [7] Guzik, T. G, Adams, J. H. ; Ahn, H. S., Bashindzhagyan, G., Chang, J., Christl, M., Fazely, A. R., Ganel, O., Granger, D., Gunasingha, R., Han, Y. J., Isbert, J. B., Kim, H. J., Kim, K. C., Kim, S. K., Kouznetsov, et al. Advances in Space Reseaeh, 33 1763, 2004.

8. [8] Casolino, M.; Adriani, O.; Ambriola, M.; Barbarino, G. C.; Basili, A.; Bazilevskaja, G. A.; Boezio, M.; Bogomolov, E. A.; Bonechi, L.; Bongi, M.; Bonvicini, V.; Bruno, A.; Cafagna, F.; Campana, D.; Carlson, P.; Castellini,, et al Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 588 (1-2), pp. 243-246, 2008

9. [9] M. Aguilar, J. Alcaraz, J. Allaby, B. Alpat, G. Ambrosi, H. Anderhub, L. Ao, A. Arefiev, P. Azzarello, E. Babucci, L. Baldini, M. Basile, D. Barancourt, F. Baraol, G. Barbier, G. Barreira, . et al Physics Reports, 366, 6, Physics Reports, p. 331-405, 2002.

10. [10] Atkin E. Bulatov V., Dorokhov V., Gorbunov N., Filippov S., Grebenyuk V., Karmanov D., Kovalev I., Kudryashov I., Merkin M., Pakhomov A., Podorozhny D., Polkov D., Porokhovoy S., Shumikhin V., Sveshnikova, et al, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 770, pp. 189-196, 2015.

11. [11] H.S. Ahn, P. Allison, M.G. Bagliesi, J.J., Beatty, G. Bigongiari, P. Boyle, J.T. Childers, N.B. Conklin, S. Coutu, M.A. DuVernois, O. Ganel,, J.H. Han,1, J.A. Jeon, K.C. Kim, J.K. Lee, M.H. Lee, L. et al Nucl. Instr. Meth. A 579 1034, 2007.

12. [12] O. Adriani, Y. Akaike, K.. Asano, Y. Asaoka, M. G. Bagliesi, G. Bigongiari, W. R. Binns, S. Bonechi, M. Bongi, J. H. Buckley, G. Castellini, M. L. Cherry, G. Collazuol, K. Ebisawa, V. Di Felice, H. Fuke, et al, J. Phys.: Conf. Ser. 632, 012023, 2015.

13. [13] J. Chang, G. Ambrosi, Q. An, R. Asfandiyarov, P. Azzarello, P. Bernardini, B. Bertucci, M.S. Cai, M. Caragiulo, D.Y. Chen, H.F. Chen, J.L. Chen, W. Cheni, M.Y. Cui, T.S. Cui, A. D’Amone, et al, Astroparticle Physics, 95, pp 6-24, 2017.

14. [14] Панов А. Д., Подорожный Д. М., Турундаевский А. Н., Прямые наблюдения космических лучей: современное состояние проблемы. PREPRINTS.RUhttps: //doi.org/10.24108/preprints-3112772, 2023.

15. [15] С. Б. Шаулов, В. А. Рябов, А. Л. Щепетов, С. Е. Пятовский, В. В. Жуков, Е. А. Куприянова, Е. Н. Гудкова, Письма в ЖЭТФ, т. 116, 1, стр. 3–12, 2022.

16. [16] W. R. Binns, T. L. Garrard, P. S. Gibner, M. H. Israel, M. P. Kertzman, J. Klarmann, B. J. Newport, E. C. Stone, and C. J. W Addington, Astrophysical Journal, 346, pp 997-1009, 1989.

17. [17] W. R. Binns, R. G. Bose, D. L. Braun, T. J. Brandt, W. M. Daniels, P. F. Dowkontt, S. P. Fitzsimmons, D. J. Hahne, T. Hams, M. H. Israel, J. Klemic, A. W. Labrador, J. T. Link, R. A. Mewaldt, J. W. Mitchell, P. Moore, et al, Astrophysical Journal, 788:18 (11pp), 2014.

18. [18] Donnelly, J.; Thompson, A.; O'Sullivan, D.; Daly, J; Drury, L., Domingo, V.; Wenzel, K. -P., Astrophysical Journal, 747:40, p 14, 2012.

19. [19] M.H. Israel, W.R. Binns, E.R. Christian, A.C. Cummings, GA. de Nolfo, R.A. Leske, R.A. Mewaldt, E.C. Stone, T.T. von Rosenvinge, M.E. Wiedenbeck, 32nd ICRC, V.6, P.32, 2011.

20. [20] Bulatov V., Fillippov S., Karmanov D., Kovalev I., Kurganov A., Panasyuk M., Panov A., Podorozhny D., Polkov D., Tkatchev L., Tkatchev P., Turundaevskiy A., Vasiliev O., Advances in Space Research, 64, 12, pp 2610-2618.

21. [21] Strong A W, Moskalenko I V Astrophysical Journal 493, 694, 1998; arXiv:astro-ph/9710124.

22. [22] J Chang , J H Adams, H S Ahn, G L Bashindzhagyan, M Christl, O Ganel, T G Guzik, J Isbert, K C Kim, E N Kuznetsov, M I Panasyuk, A D Panov, W K H Schmidt, E S Seo, N V Sokolskaya, J W Watts, J P Wefel, J Wu, V I Zatsepin, Nature 456, pp 362-365, 2008.

23. [23] S. V. Borisov, M. Boezio, S. A. Voronov, A. M. Galper, G. Jerse, A. V. Karelin, E. Mocchiutti, P. Picozza, O. Adriani, G. A. Bazilevskaya, R. Bellotti, V. Bonvicini, L. Bonechi, S. Bottai, A. Bruno, A. Vacchi, et al, Bulletin of the Lebedev Physics Institute 37(6) 184, 2010.

24. [24] S. Abdollahi, M. Ackermann, M. Ajello, W. B. Atwood, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, R. Bellazzini, E. D. Bloom, R. Bonino, T. J. Brandt, J. Bregeon, P. Bruel, R. Buehler, R. A. Cameron, R. Caputo, et al, Phys. Rev. D 95(8) 082007, 2017; arXiv:1704.07195.

25. [25] M. Aguilar, L. Ali Cavasonza, G. Ambrosi, L. Arruda, N. Attig, F. Barao, L. Barrin, A. Bartoloni, S. Başeğmez-du Pree, J. Bates, R. Battiston, M. Behlmann, B. Beischer, J. Berdugo, B. Bertucci, V. Bindi, et al, Physics Reports 894 1, pp 1-116, 2021.

26. [26] G. Ambrosi, Q. An, R. Asfandiyarov, P. Azzarello, P. Bernardini, B. Bertucci, M. S. Cai, J. Chang, D. Y. Chen, H. F. Chen, J. L. Chen, W. Chen, M. Y. Cui, T. S. Cui, A. D'Amone, A. De Benedittis, I. De Mitri, et al, . Phys. Rev. D 95(8) 082007, 2017; arXiv:1704.07195.

27. [27] O. Adriani, Y. Akaike, K. Asano, Y. Asaoka, M.G. Bagliesi, E. Berti, G. Bigongiari, W.R. Binns, S. Bonechi, M. Bongi, P. Brogi, J.H. Buckley, N. Cannady, G. Castellini, C. Checchia, M.L. Cherry, et al, Physical Review Letters 120, 261102, 2018.

28. [28] Panov A D, Journal of Physics: Conference Series 409 012004, 2013.

29. [29] O. Adriani, G. C. Barbarino, G. A. Bazilevskaya, R. Bellotti, M. Boezio, E. A. Bogomolov, L. Bonechi, M. Bongi, V. Bonvicini, S. Bottai, A. Bruno, F. Cafagna, D. Campana, P. Carlson, M. Casolino, G. Castellini, et al, Nature 458, pp 607-609, 2009

30. [30] Н. Л. Григоров, И. Д. Рапопорт, В. Я. Шестоперов Частицы высоких энергий в космических лучах : (Москва : Наука, 1973).

31. [31] Turundaevskiy A., Podorozhnyi D., Advances in Space Research, 60, pp 1578-1582

32. [32] Alexander Kurganov, Dmitry Karmanov, Alexander Panov, Dmitry Podorozhny, Leonid Tkachev, Andrey Turundaevsky, Astro-ph.HE, arXiv:2306.13406, 2023

33. [33] РН «Союз 5» https://www.roscosmos.ru/28990/

34. [34] РН «Ангара 5В» https://www.roscosmos.ru/36320/

35. [35] Turundaevskiy A., Karmanov D., Kovalev I., Kudryashov I., Kurganov A., Panov A., Podorozhny D., Advances in Space Research, 70, 9, pp 2696-2702, 2022.

36. [36] A. Neronov and D. Semikoz, Astronomy and Astrophysics, 633, A94, 2020.

ПРЕПРИНТ

ИНФОРМАЦИЯ