В МИФИ создали детектор электронов, вызывающих полярные сияния
Прибор для малого спутника поможет изучать радиационные пояса Земли и собирать данные о космической погоде.
Прототип разработали в Национальном исследовательском ядерном университете МИФИ. Он регистрирует энергичные электроны, взаимодействие которых с атмосферой вызывает полярные сияния.
Детектор рассчитан на спутник формата CubeSat 3U, разработанный компанией «Геоскан». Его адаптировали к ограничениям малых аппаратов по габаритам и энергопотреблению, сохранив возможность измерять энергию частиц. В основе прибора лежит кристалл иодида цезия, активированного таллием: при попадании заряженных частиц он испускает свет, а его интенсивность зависит от поглощённой энергии. Кремниевые фотоумножители превращают вспышки в электрические сигналы.
Чтобы эффективно собирать свет и обойтись небольшим числом электронных каналов, разработчики подобрали расположение фотодетекторов. Для обработки сигналов они создали аналоговую плату со стабилизацией питания, малошумящим усилением и программируемой логической интегральной схемой. Плата оцифровывает импульсы и отбирает события для записи, экономя ограниченные ресурсы памяти и передачи данных.
Калибровочные испытания подтвердили, что прототип обнаруживает электроны и определяет их энергию. В разработке участвовали сотрудники лаборатории, студенты и школьники. Проект входит в инициативу Space-Pi и поддержан федеральным проектом «Кадры для космоса».
