Сотрудники Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Духова (ВНИИА) госкорпорации «Росатом» совместно с экспертами Института космических исследований РАН создают новую модификацию научной аппаратуры, позволяющую изучать состав грунта на Луне, Марсе и Венере.

«Подобная научная разработка позволит определять валовый элементный состав основных породообразующих элементов и может быть использована на посадочных миссиях на Марсе, на Луне и на Венере. Для разработки аппаратуры нового поколения предполагается использовать уникальный метод меченых нейтронов. В настоящее время уже проходят совместные эксперименты», – сообщили РИА «Новости» во ВНИИА.

В августе 2012 года американский марсоход Curiosity совершил посадку в бассейне кратера Гейл на поверхности Красной планеты. Через несколько дней в составе марсохода начал работать импульсный нейтронный генератор ИНГ-10К, разработанный во ВНИИА. Этот прибор входит в состав аппаратуры ДАН (динамическое альбедо нейтронов) разработки ИКИ РАН.

Аппаратура ДАН представляет собой активный регистратор нейтронов, основанный на измерении вторичного нейтронного излучения от поверхности небесного тела, возникающего при облучении поверхности потоком нейтронов от генератора разработки ВНИИА. Основной задачей аппаратуры ДАН является определение содержания водородосодержащих соединений (в том числе воды) в грунте Марса.

Аппаратура ДАН использует методы нейтронного каротажа, которые впервые были применены на практике в рамках космических экспериментов.

Во ВНИИА отметили, что «аппаратура продолжает работать и в настоящее время, спустя более пяти лет с момента посадки на поверхность Марса».

«Блок импульсного нейтронного генератора в несколько раз превысил свой изначально предсказанный временной ресурс – гарантийный срок работы на Марсе составлял один год. При этом за все время работы генератора не было зафиксировано ни одного критического отказа, влияющего на работоспособность самого генератора», – сообщили во ВНИИА.

К настоящему времени Curiosity проехал по поверхности Марса около 19 километров, пересек несколько обширных геологических районов, исследовал осадочные и эоловые отложения, идентифицировал различные минералы и определил, что на ранней стадии эволюции внутри кратера Гейл некоторое время существовало озеро со всеми условиями, необходимыми для возможного зарождения и поддержания жизни, рассказали в ИКИ.

Прибор ДАН, в свою очередь, показал, что сейчас подповерхностный слой грунта в кратере Гейл очень сухой: среднее содержание воды составляет около 2,6% по массе, при этом оно колеблется от примерно 0,5% до 4% вдоль трассы. Среднее содержание хлора составляет около 1% и также меняется в несколько раз. Эти данные могут пролить свет на условия формирования дна древнего озера и его последующей эволюции, отметили в институте.

В настоящее время сотрудничество ИКИ и ВНИИА продолжается. В состав модифицированной научной аппаратуры для изучения планетарных грунтов будут входить не только нейтронные детекторы и импульсный нейтронный генератор, но и сцинтилляционный гамма-детектор на основе кристалла бромида лантана.

В ИКИ сообщили о создании квалификационных и летных образцов такой аппаратуры для совместного российско-европейского проекта ЭкзоМарс-2020. Эта миссия предполагает наличие тяжелой посадочной платформы и легкого марсохода. В ее основные научные задачи включены поиск следов внеземной жизни, в том числе благодаря бурению приповерхностной породы и взятию образцов грунта с большой глубины (до 2 метров), а также комплексные атмосферные и геофизические исследования.

Один из наиболее важных элементов тесного сотрудничества ИКИ и ВНИИА связан с участием в российской лунной программе и посвящен созданию научной аппаратуры АДРОН для будущих российских посадочных миссий «Луна-25» и «Луна-27», рассказали в ИКИ.

Эта аппаратура также состоит из блока нейтронных и гамма-детекторов, и блока импульсного нейтронного генератора, а их разработка наследует опыт создания прибора ДАН. Основная цель этих миссий – разведка приполярных областей в окрестности южного полюса, изучение минералогический, химический, изотопный состава лунного реголита и поиск летучих соединений и водяного льда в приповерхностном слое грунта. По итогам работы на поверхности Луны будет проведена систематизация экспериментальных данных и выполнена отработка технологий для подготовки к дальнейшему освоению Луны.

Ранее специалисты Российского федерального ядерного центра – Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) госкорпорации «Росатом» разработали проект Межотраслевого распределенного комплексного центра испытаний (МРКЦИ), с помощью которого можно повысить устойчивость электронно-компонентной базы спутников к опасному космическому излучению.