Модуль PAMELA: Исследование космических лучей и антиматерии.
PAMELA detector
PAMELA: российский спутник для изучения космических лучей и антиматерии. Запущен в 2006, работал до 2016. Исследования: античастицы, темная материя, солнечная радиация.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
+ PAMELA Организация PAMELA группа Тип миссии Исследование космических лучей Спутник-носитель Ресурс DK1 Запуск 15 июня 2006 года Ракета-носитель Союз ФГ Стартовая площадка Космодром Байконур Продолжительность миссии 3 года (планировалось), (фактически) Окончание миссии 7 февраля 2016 года Масса 470 кг Максимальная длина 1300 мм Потребляемая мощность 335 Вт Веб-страница Главная страница PAMELA Орбитальные элементы (Ресурс DK1) Наклон 70 градусов Орбита квазиполярная эллиптическая Минимальная высота 360 км Максимальная высота 604 км Период 94,02 мин
+ PAMELA Organization PAMELA group Mission Type Cosmic Ray Host Satellite Resurs DK1 Launch 15 June 2006 Launch vehicle Soyuz FG Launch site Baikonur Cosmodrome Mission duration 3 years (planned), (achieved) Mission end 7 February 2016 Mass 470 kg Max length 1300 mm Power consumption 335 Watts Webpage PAMELA homepage Orbital elements (Resurs DK1) Inclination 70 degrees Orbit quasi polar elliptical Min altitude 360 km Max altitude 604 km Period 94.02 min
PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light nuclei Astrophysics) представлял собой модуль для исследования космических лучей, установленный на спутнике, обращающемся вокруг Земли. PAMELA был запущен 15 июня 2006 года и стал первым спутниковым экспериментом, специально предназначенным для обнаружения космических лучей, с особым упором на их антиматерийный компонент в виде позитронов и антипротонов. Другими задачами были долгосрочный мониторинг солнечной модуляции космических лучей, измерения энергетических частиц, испускаемых Солнцем, высокоэнергетических частиц в магнитосфере Земли и электронов Юпитера. Также предполагалось, что он может обнаружить свидетельства аннигиляции темной материи. Операции PAMELA были завершены в 2016 году, вместе с операциями спутника-носителя Ресурс DK1. Эксперимент был признан экспериментом ЦЕРН (RE2B).
PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light nuclei Astrophysics) was a cosmic ray research module attached to an Earth orbiting satellite. PAMELA was launched on 15 June 2006 and was the first satellite based experiment dedicated to the detection of cosmic rays, with a particular focus on their antimatter component, in the form of positrons and antiprotons. Other objectives included long term monitoring of the solar modulation of cosmic rays, measurements of energetic particles from the Sun, high energy particles in Earth's magnetosphere and Jovian electrons. It was also hoped that it may detect evidence of dark matter annihilation. PAMELA operations were terminated in 2016, as were the operations of the host satellite Resurs DK1. The experiment was a recognized CERN experiment (RE2B).
Источники ошибок
Между 1 и 100 ГэВ детектор PAMELA подвергается воздействию электронов в сто раз больше, чем антипротонов. При 1 ГэВ протонов в тысячу раз больше, чем позитронов, а при 100 ГэВ – в десять тысяч раз больше. Следовательно, для точного определения концентрации антивещества крайне важно, чтобы PAMELA могла эффективно отсеивать фон, состоящий из обычной материи. В работе "Эффективность разделения электронов и адронов электромагнитного калориметра PAMELA" заявлено, что менее одного протона из 100 000 способен пройти отбор калориметра и быть ошибочно идентифицированным как позитрон при энергии менее 200 ГэВ. Отношение количества материи к антиматерии в космических лучах с энергией менее 10 ГэВ, достигающих PAMELA из-за пределов Солнечной системы, зависит от солнечной активности и, в частности, от фазы 11-летнего солнечного цикла. Команда PAMELA объясняет расхождение между их результатами при низких энергиях и данными, полученными CAPRICE, HEAT и AMS 01, влиянием этого эффекта, поскольку последние были собраны в период, когда полярность солнечного магнитного поля была противоположной. Важно отметить, что эти результаты согласуются с серией измерений отношения позитронов к электронам, выполненных AESOP, охватывающих обе фазы полярности. Кроме того, эксперимент PAMELA опроверг более раннее утверждение эксперимента HEAT об аномальном избытке позитронов в диапазоне энергий от 6 до 10 ГэВ.
Between 1 and 100 GeV, PAMELA is exposed to one hundred times as many electrons as antiprotons. At 1 GeV there are one thousand times as many protons as positrons and at 100 GeV ten thousand times as many. Therefore, to correctly determine the antimatter abundances, it is critical that PAMELA is able to reject the matter background. The PAMELA collaboration claimed in "The electron hadron separation performance of the PAMELA electromagnetic calorimeter" that less than one proton in 100,000 is able to pass the calorimeter selection and be misidentified as a positron when the energy is less than 200 GeV. The ratio of matter to antimatter in cosmic rays of energy less than 10 GeV that reach PAMELA from outside the Solar System depends on solar activity and in particular on the point in the 11 year solar cycle. The PAMELA team has invoked this effect to explain the discrepancy between their low energy results and those obtained by CAPRICE, HEAT and AMS 01, which were collected during that half of the cycle when the solar magnetic field had the opposite polarity. It is important to note that these results are consistent with the series of positron / electron measurements obtain by AESOP, which has spanned coverage over both polarities. Also the PAMELA experiment has contradicted an earlier claim by the HEAT experiment of anomalous positrons in the 6 GeV to 10 GeV range.