Kev tshawb pom dej ntawm Mars thiab lub hli los ntawm European thiab Asmeskas kev tshawb fawb feem ntau yog qhov txiaj ntsig ntawm cov kws tshawb fawb Lavxias
Tom qab cov ntawv tshaj tawm tsis tu ncua ntawm ntau thiab ntau qhov kev tshawb pom tshiab los ntawm European thiab Asmeskas txoj haujlwm, nws ua rau pej xeem tsis mloog lus tias ntau qhov kev tshawb pom no tau ua tsaug rau kev ua haujlwm ntawm cov kws tshawb fawb Lavxias, kws tsim txuj ci thiab tsim qauv. Ntawm cov kev tshawb pom no, ib tus tuaj yeem tshwj xeeb tshaj yog hais txog kev tshawb pom cov dej ntawm qhov ze tshaj rau peb thiab, raws li nws tau pom yav tas los, lub cev xilethi -aus qhuav - lub hli thiab Mars. Nws yog Lavxias cov tshuaj ntsuas neutron, ua haujlwm ntawm cov cuab yeej siv txawv teb chaws, uas tau pab nrhiav dej nyob ntawm no, thiab yav tom ntej lawv yuav pab muab cov neeg ua haujlwm ntoj ke mus kawm. Maxim Mokrousov, Tus Kws Laboratory ntawm Nuclear Physics Devices ntawm Lub Tsev Haujlwm Tshawb Fawb Kev Tshawb Fawb (IKI), RAS, tau hais qhia rau Russia Ntiaj Teb tias vim li cas cov chaw haujlwm sab hnub poob nyiam Russia cov tshuaj ntsuas neutron.
- Lub dav hlau ya - ncig, tsaws, thiab caij nkoj - nqa tag nrho cov cuab yeej siv: spectrometers, altimeters, roj chromatographs, thiab lwm yam Vim li cas cov ntsuas neutron ntawm ntau ntawm lawv yog Lavxias? Yog vim li cas rau qhov no?
- Qhov no yog vim qhov yeej ntawm peb cov phiaj xwm ntawm kev sib tw qhib, uas tau ua los ntawm cov koom haum ntawm cov haujlwm no. Zoo li peb cov neeg sib tw, peb xa qhov kev thov thiab sim ua pov thawj tias peb lub cuab yeej zoo tshaj plaws rau cov cuab yeej muab. Thiab tam sim no ob peb zaug peb tau ua tiav.
Peb ib txwm muaj kev sib tw hauv cov kev sib tw no yog Los Alamos National Laboratory, tib qhov uas Manhattan Project tau ua tiav thiab tsim thawj lub foob pob tawg. Tab sis, piv txwv li, peb chav kuaj tshwj xeeb raug caw los ua lub tshuab ntsuas neutron rau MSL (Curiosity) rover, tau kawm txog cov thev naus laus zis tshiab uas peb muaj. Tsim los rau Asmeskas tus neeg tsav tsheb, DAN tau dhau los ua thawj lub tshuab ntsuas neutron nrog cov khoom ua haujlwm nquag. Qhov tseeb nws muaj ob ntu - tus ntsuas nws tus kheej thiab lub tshuab hluav taws xob, uas cov tshuab hluav taws xob nrawm mus rau qhov nrawm heev tsoo lub hom phiaj tritium thiab qhov tseeb, muaj puv ntoob, txawm hais tias me me, thermonuclear cov tshuaj tiv thaiv nrog kev tso tawm ntawm neutron tshwm sim.
Cov neeg Asmeskas tsis paub yuav tsim cov tshuab hluav taws xob zoo li cas, tab sis nws tau tsim los ntawm peb cov npoj yaig los ntawm Moscow Lub Tsev Haujlwm Tshawb Fawb ntawm Automation npe tom qab Dukhov. Hauv Soviet lub sijhawm, nws yog lub hauv paus tseem ceeb uas fuses rau lub foob pob nuclear tau tsim, thiab niaj hnub no ib feem ntawm nws cov khoom yog rau pej xeem, lub hom phiaj kev lag luam. Feem ntau, cov ntsuas ntsuas nrog lub tshuab hluav taws xob tau siv, piv txwv li, hauv kev tshawb xyuas cov peev txheej roj - cov tshuab no hu ua neutron logging. Peb tsuas yog siv txoj hauv kev no thiab siv nws rau lub rover; txog tam sim no tsis muaj leej twg ua qhov no.
Active neutron ntes DAN
Kev Siv: Mars Science Laboratory / Curiosity (NASA) rover, 2012 txog tam sim no. Qhov hnyav: 2.1 kg (lub tshuab ntsuas neutron), 2.6 kg (lub tshuab hluav taws xob neutron). Kev siv fais fab: 4.5 W (ntes), 13 W (lub tshuab hluav taws xob). Cov txiaj ntsig tseem ceeb: nrhiav pom cov dej sib cais hauv av ntawm qhov tob ntawm 1 m raws txoj kev ntawm lub rover.
Maxim Mokrousov: "Raws li yuav luag tag nrho 10-txoj kev taug kev hla los ntawm lub rover, cov dej hauv txheej txheej saum toj ntawm cov av feem ntau pom muaj 2-5%. Txawm li cas los xij, thaum lub Tsib Hlis xyoo no, nws tau dawm ib qho chaw uas muaj dej ntau dua, lossis qee yam tshuaj lom neeg txawv txawv. Lub rover tau xa mus thiab rov qab mus rau qhov chaw tsis txaus ntseeg. Raws li qhov tshwm sim, nws tau hloov pauv tias cov av muaj qhov txawv txav tiag tiag rau Mars thiab feem ntau yog silicon oxide."
- Nrog rau tiam neeg, txhua yam yog ntxaws ntxaws. Thiab yuav ua li cas lub neutron kuaj pom nws tus kheej tshwm sim?
- Peb tshawb pom lub zog qis qis nrog cov lej suav raws cov helium-3- lawv ua haujlwm hauv DAN, LEND, MGNS thiab tag nrho peb lwm yam khoom siv. Lub neutron uas raug kaw hauv helium-3 "tawg" nws cov tub ntxhais mus rau hauv ob ntu, uas tom qab ntawd nrawm dua hauv qhov chaw sib nqus, tsim cov avalanche cov tshuaj tiv thaiv thiab, ntawm qhov tawm, tam sim no mem tes (hluav taws xob).
Maxim Mokrousov thiab Sergey Kapitsa. Duab: Los ntawm tus kheej archive
Lub zog muaj zog neutrons raug kuaj pom hauv lub tshuab hluav taws xob uas lawv tsim thaum lawv tsoo nws - feem ntau yog yas yas, xws li stilbene. Zoo, gamma rays tuaj yeem kuaj pom muaju raws li lanthanum thiab bromine. Nyob rau tib lub sijhawm, txawm tias muaj txiaj ntsig zoo dua qub raws cerium thiab bromine tau tshwm sim tsis ntev los no, peb siv lawv hauv ib qho ntawm peb lub ntsuas ntsuas tsis ntev los no, uas yuav ya mus rau Mercury xyoo tom ntej.
- Thiab tseem tsis tau yog vim li cas Sab Hnub Poob spectrographs tau xaiv hauv qhov kev sib tw qhib zoo ib yam ntawm Western chaw haujlwm, lwm yam twj paj nruag kuj tseem yog Sab Hnub Poob, thiab cov tshuaj ntsuas neutron yog lub sijhawm Lavxias thiab dua?
- Los ntawm thiab loj, nws yog txhua yam hais txog nuclear physics: hauv thaj chaw no, peb tseem yog ib lub tebchaws nyob hauv ntiaj teb. Nws tsis yog tsuas yog hais txog riam phom, tab sis kuj hais txog qhov loj ntawm cov thev naus laus zis cuam tshuam uas peb cov kws tshawb fawb koom nrog. Txawm tias thaum lub sijhawm Soviet, peb tau tswj kom ua tiav cov hauv paus zoo ntawm no uas txawm tias xyoo 1990 nws tsis tuaj yeem plam txhua yam kom tiav, tab sis niaj hnub no peb tau rov nce qib ntxiv.
Nws yuav tsum nkag siab tias Western cov koom haum lawv tus kheej tsis them nyiaj ib zaug rau peb cov cuab yeej no. Txhua tus ntawm lawv tau ua nrog cov nyiaj ntawm Roscosmos, raws li peb txoj kev koom tes rau cov haujlwm txawv teb chaws. Hauv kev sib pauv rau qhov no, peb tau txais txiaj ntsig zoo ntawm cov neeg koom nrog hauv cov haujlwm thoob ntiaj teb kev tshawb fawb qhov chaw, thiab ntxiv rau, qhov tseem ceeb tshaj ncaj qha nkag mus rau cov ntaub ntawv tshawb fawb uas peb cov twj paj nruag sau.
Peb xa cov txiaj ntsig no tom qab ua tiav, yog li ntawd, peb raug txiav txim siab ua tus sau ua ke ntawm txhua qhov kev tshawb pom uas tau ua tsaug rau peb cov cuab yeej. Yog li ntawd, txhua qhov xwm txheej muaj txiaj ntsig zoo nrog kev txheeb xyuas pom muaj dej nyob ntawm Mars thiab lub hli yog, yog tias tsis yog tag nrho, tom qab ntawd hauv ntau qhov kev hwm peb qhov txiaj ntsig.
Peb tuaj yeem rov nco tau ib qho ntawm peb thawj lub ntsuas, HEND, uas tseem tab tom ua haujlwm ntawm lub nkoj American Mars Odyssey sojntsuam. Nws tau ua tsaug rau nws tias daim duab qhia chaw ntawm cov ntsiab lus hydrogen hauv txheej txheej ntawm Lub Ntiaj Teb Liab tau xub xub sau ua ke.
HEND neutron spectrometer
Kev Siv: Mars Odyssey (NASA) lub dav hlau, 2001 txog tam sim no. Qhov hnyav: 3,7 kg. Kev siv fais fab: 5.7 W. Cov txiaj ntsig tseem ceeb: daim duab qhia chaw nyob nruab nrab ntawm cov dej khov faib nyob rau sab qaum teb thiab sab qab teb ntawm Mars nrog kev daws teeb meem txog 300 km, kev soj ntsuam ntawm kev hloov pauv raws caij nyoog hauv lub raj mis.
Maxim Mokrousov: "Yog tsis muaj kev coj ncaj ncees, kuv tuaj yeem hais tias nyob rau Mars Odyssey, uas yuav nyob rau hauv qhov chaw ntev li 15 xyoos, yuav luag txhua lub twj paj nruag tau pib ua haujlwm tsis zoo, thiab tsuas yog peb li txuas ntxiv ua haujlwm yam tsis muaj teeb meem. Nws ua haujlwm ua ke nrog lub ntsuas hluav taws xob gamma, ua tau zoo sawv cev rau ib qho cuab yeej siv nrog nws, npog ntau yam ntawm cov khoom siv hluav taws xob."
- Txij li thaum peb tab tom tham txog cov txiaj ntsig, yam haujlwm zoo li cas tau ua los ntawm cov cuab yeej no?
- Neutrons yog cov khoom ua rau nkag siab tshaj plaws rau hydrogen, thiab yog tias nws cov atoms muaj nyob txhua qhov chaw hauv cov av, cov tshuaj neutron raug cuam tshuam zoo los ntawm lawv cov nuclei. Nyob rau lub hli lossis Mars, lawv tuaj yeem tsim los ntawm galactic cosmic rays lossis tso tawm los ntawm rab phom neutron tshwj xeeb, thiab peb tau ntsuas cov neutron pom los ntawm cov av: tsawg dua muaj, ntau hydrogen.
Zoo, hydrogen, nyeg, feem ntau yuav yog dej, txawm nyob hauv daim ntawv khov khov, lossis khi rau hauv cov muaj pes tsawg leeg ntawm cov zaub mov muaj dej. Cov saw hlau yog yooj yim: neutron - hydrogen - dej, yog li lub luag haujlwm tseem ceeb ntawm peb cov ntsuas ntsuas neutron yog qhov kev tshawb nrhiav cov dej tshwj xeeb.
Peb yog cov neeg siv tau, thiab txhua txoj haujlwm no yog ua tiav rau yav tom ntej txoj haujlwm ua haujlwm rau tib lub hli lossis Mars, rau lawv txoj kev txhim kho. Yog tias koj tsaws rau ntawm lawv, tom qab ntawd dej, yog qhov tseem ceeb tshaj plaws uas yuav tsum tau xa lossis rho tawm hauv zos. Cov hluav taws xob tuaj yeem tau los ntawm cov hnub ci ci lossis cov khoom siv nuclear. Dej nyuaj dua: piv txwv li, cov khoom loj uas cov nkoj thauj khoom yuav tsum xa mus rau ISS niaj hnub no yog dej. Txhua lub sijhawm lawv nqa nws 2-2.5 tons.
LEND neutron ntes
Kev Siv: Lunar Reconnaissance Orbiter (NASA) lub dav hlau, 2009 txog tam sim no. Qhov hnyav: 26.3 kg. Kev Siv Hluav Taws Xob: 13W Cov txiaj ntsig tseem ceeb: nrhiav pom cov peev txheej muaj peev xwm nyob ntawm Sab Qab Teb Ncej ntawm Lub Hli; kev tsim kho lub ntiaj teb daim ntawv qhia ntawm neutron hluav taws xob ntawm lub hli nrog kev daws teeb meem ntawm 5-10 km.
Maxim Mokrousov: "Hauv LEND peb twb tau siv lub tshuab sib tsoo raws li boron-10 thiab polyethylene, uas thaiv cov neutron nyob rau ob sab ntawm qhov pom ntawm lub cuab yeej. Nws ntau dua ob npaug ntawm qhov ntsuas loj, tab sis nws ua rau nws muaj peev xwm ua tiav qhov kev daws teeb meem ntau dua thaum saib lub hli hli - Kuv xav tias qhov no yog qhov txiaj ntsig tseem ceeb ntawm lub cuab yeej, uas tso cai rau peb hla peb cov npoj yaig los ntawm Los Alamos dua."
- Muaj pes tsawg yam khoom siv no twb tau ua lawm? Thiab npaj ntau npaum li cas?
- Lawv yooj yim rau npe: lawv twb tau ua haujlwm HAND ntawm Mars Odyssey thiab LEND ntawm lub hli LRO, DAN ntawm Curiosity rover, ntxiv rau BTN-M1 teeb tsa ntawm ISS. Nws yog qhov tsim nyog ntxiv rau NS-HEND lub ntsuas hluav taws xob, uas tau suav nrog hauv kev soj ntsuam Lavxias "Phobos-Grunt" thiab, hmoov tsis, tau ploj nrog nws. Tam sim no, ntawm qib sib txawv ntawm kev npaj, peb muaj plaub qhov khoom siv zoo li no.
BTN-M1. Duab: Chaw Tshawb Fawb Chaw RAS
Thawj ntawm lawv - lub caij ntuj sov tom ntej - yuav ya FREND lub ntsuas, nws yuav dhau los ua ib feem ntawm kev sib koom tes ua haujlwm nrog EU ExoMars. Lub luag haujlwm no yog qhov loj heev, nws yuav suav nrog lub orbiter, tus tsaws tsaws tsag, thiab lub dav hlau me me, uas yuav pib sib cais thaum xyoo 2016-2018. FREND yuav ua haujlwm ntawm kev sojntsuam ncig, thiab ntawm nws peb siv tib lub collimator ib yam li ntawm lub hli LEND txhawm rau ntsuas cov ntsiab lus dej ntawm Mars nrog tib qhov tseeb uas nws tau ua tiav rau lub hli. Lub sijhawm no, peb muaj cov ntaub ntawv no rau Mars tsuas yog nyob hauv qhov kwv yees kwv yees.
Mercurian gamma thiab neutron spectrometer (MGNS), uas yuav ua haujlwm ntawm BepiColombo sojntsuam, tau npaj ntev lawm thiab tau xa mus rau peb cov koomhaum European. Nws tau npaj tseg tias kev tshaj tawm yuav pib rau xyoo 2017, thaum qhov ntsuas cua sov kawg ntawm lub ntsuas ntsuas tau tab tom pib ua ib feem ntawm lub dav hlau.
Peb kuj tseem npaj cov cuab yeej rau Lavxias lub luag haujlwm-cov no yog ob lub ADRON cov ntsuas, uas yuav ua haujlwm raws li ib feem ntawm Luna-Glob lub tsheb nqes los, thiab tom qab ntawd Luna-Resurs. Ib qho ntxiv, BTN-M2 lub ntsuas hluav taws xob tseem tab tom ua haujlwm. Nws yuav tsis tsuas yog ua kev soj ntsuam ntawm lub nkoj ISS, tab sis tseem yuav ua rau nws muaj peev xwm ua haujlwm tawm ntau txoj hauv kev thiab cov ntaub ntawv rau kev tiv thaiv zoo ntawm cov neeg ya saum ntuj los ntawm cov tshuaj tiv thaiv neutron ntawm cosmic hluav taws xob.
BTN-M1 neutron ntes
Kev Siv: Chaw Thoob Ntiaj Teb Chaw (Roscosmos, NASA, ESA, JAXA, thiab lwm yam), txij li xyoo 2007. Qhov hnyav: 9.8 kg. Kev Siv Hluav Taws Xob: 12.3W Cov txiaj ntsig tseem ceeb: daim duab qhia chaw ntawm neutron fluxes nyob ib puag ncig ntawm ISS tau tsim, qhov xwm txheej hluav taws xob ntawm chaw nres tsheb tau raug tshuaj xyuas nrog kev ua haujlwm ntawm Lub Hnub, kev sim tau ua tiav los sau npe cosmic gamma-ray tawg.
Maxim Mokrousov: "Tau koom nrog txoj haujlwm no, peb xav tsis thoob: tom qab tag nrho, qhov tseeb, cov duab hluav taws xob sib txawv yog cov sib txawv, suav nrog hluav taws xob, thiab protons, thiab neutron. Nyob rau tib lub sijhawm, nws tau muab tawm tias cov tshuaj neutron ntawm kev phom sij phom sij tseem tsis tau ntsuas kom raug, thiab qhov no yog daim ntawv txaus ntshai tshwj xeeb ntawm nws, vim tias neutron yog qhov nyuaj rau tshuaj xyuas siv cov txheej txheem ib txwm muaj."
- Cov cuab yeej no lawv tus kheej hu ua Lavxias li cas? Puas yog qhov sib faib ntawm cov khoom thiab ib feem ntawm kev tsim khoom hauv tsev siab hauv lawv?
- Ib lub tshuab ua haujlwm puv ntoob tau tsim los ntawm no, ntawm IKI RAS. Peb kuj tseem muaj txhua qhov kev sim tsim nyog: sawv ntsug poob siab, sawv ntsug kev co, lub tshuab nqus tsev cua sov, thiab chav rau kev ntsuas ntsuas hluav taws xob sib xws … Qhov tseeb, peb tsuas yog xav tau cov khoom thib peb rau cov khoom sib piv - piv txwv li, luam tawm Circuit Board. Cov koom tes los ntawm Kev Tshawb Fawb Lub Tsev Kawm Ntawv ntawm Tshuab Hluav Taws Xob thiab Khoos phis tawj (NIITSEVT) thiab cov lag luam lag luam pab peb nrog qhov no.
Yav dhau los, tau kawg, peb cov twj paj nruag muaj ntau, txog 80%, ntawm cov khoom siv txawv teb chaws. Txawm li cas los xij, tam sim no cov cuab yeej tshiab peb tsim tawm yuav luag tag nrho ua ke los ntawm cov khoom siv hauv tsev. Kuv xav tias yav tom ntej yuav tsis muaj ntau dua 25% ntawm kev xa khoom tuaj rau lawv, thiab yav tom ntej peb yuav muaj peev xwm vam khom txawm tias tsawg dua ntawm cov koom tes txawv teb chaws.
Kuv tuaj yeem hais tias cov khoom siv hluav taws xob hauv tsev tau ua tiav tiag tiag rau xyoo tom ntej no. Yim xyoo dhau los, hauv peb lub tebchaws, cov khoom siv hluav taws xob tsim nyog rau peb cov haujlwm tsis tau tsim tawm txhua. Tam sim no muaj Zelenograd cov tuam txhab "Angstrem", "Elvis" thiab "Milandr", muaj Voronezh NIIET - qhov kev xaiv yog txaus. Nws ua rau peb ua pa yooj yim dua.
Qhov tsis txaus ntseeg tshaj plaws yog qhov kev cia siab tag nrho ntawm cov tuam ntxhab ntawm cov tshuaj pleev xim rau cov iav rau peb lub ntsuas. Raws li kuv paub, kev npaj ua kom loj hlob lawv hauv ib lub koom haum ntawm Chernogolovka ze Moscow, tab sis lawv tseem tsis tau ua tiav hauv kev ua tiav qhov xav tau qhov loj thiab qhov ntau ntawm cov siv lead ua superpure. Yog li ntawd, hauv qhov no, peb tseem yuav tsum vam khom cov neeg koom nrog European, qhov tseeb dua, ntawm Saint-Gobain kev txhawj xeeb. Txawm li cas los xij, hauv kev ua lag luam kev txhawj xeeb no yog ua tiav monopolist, yog li tag nrho lub ntiaj teb tseem nyob hauv txoj haujlwm vam khom.
