火星上的俄罗斯人
欧洲和美国探测器在火星和月球上发现的水主要归功于俄罗斯科学家。
在欧洲和美国代表团对新发现和新发现的定期报告背后，由于俄罗斯科学家，工程师和设计师的工作，许多这些发现都引起了公众的注意。 在这些发现中，人们可以特别挑选出离我们最近的水的痕迹，并且看起来像是完全干燥的天体 - 月球和火星。 俄罗斯中子探测器在外国车辆上工作，帮助在这里找到水，并且将来他们也能够提供载人探险。 俄罗斯科学院空间研究所（IKI）核物理仪器实验室负责人，物理和数学候选人Maxim Mokrousov告诉俄罗斯星球，为什么西方空间机构更喜欢俄罗斯中子探测器。
- 航天器 - 轨道，下降和行星探测器 - 携带整套仪器：光谱仪，高度计，气相色谱仪等。为什么中子探测器中有许多是俄罗斯的？ 是什么原因？
- 这是由于我们的项目在公开招标中取得胜利，这是由这些任务的组织者进行的。 与竞争对手一样，我们提交提案并尝试证明我们的设备是此设备的最佳选择。 现在好几次我们都成功了。
我们在这类比赛中的通常竞争对手是洛斯阿拉莫斯国家实验室，该实验室实施了曼哈顿项目并创建了第一颗原子弹。 例如，在这里，为MSL（好奇号）漫游车制作一个中子探测器，我们的实验室被特别邀请，了解了我们所拥有的新技术。 为美国探测器创建的DAN成为第一个具有活性粒子生成的中子探测器。 它实际上由两部分组成 - 探测器本身和发生器，其中电子加速到非常高的速度撞击氚靶，事实上，随着中子的释放，发生了一个完整的，虽然微型的热核反应。
美国人不知道如何制造这样的发电机，但我们以自己的名字命名的莫斯科自动化研究所的同事创造了它。 在苏联时期，它是核弹头“保险丝”开发的关键中心，今天它的一些产品具有民用和商业用途。 通常，这种带有发电机的探测器用于例如石油储量的勘探 - 这种技术被称为中子测井。 我们采用这种方法并将其用于流浪者; 到目前为止还没有人这样做过。
DAN有源中子探测器
用法：火星科学实验室实验室/好奇心（NASA），从2012到现在。 质量：2,1 kg（中子探测器），2,6 kg（中子发生器）。 功耗：4,5 W（探测器），13 W（发电机）。 主要结果：沿流动站路线探测深达1 m的土壤中的结合水。
马克西姆·莫克罗索夫：“沿着火星车行驶的几乎整个10公里路线，土壤上层的水通常被检测到2 - 5％。 然而，在今年5月，他遇到了一个地区，其中有更多的水，或一些不寻常的化学品存在。 火星探测车部署并返回可疑的地方。 结果发现，火星的地面真的很不寻常，主要是氧化硅。“
- 随着一代人，一切都很清楚。 中子探测本身是如何发生的？
“我们使用比例氦-3计数器检测低能中子 - 它们在DAN，LAND，MGSN和我们所有其他仪器中工作。 陷入氦-3的中子将其核心“折叠”成两个粒子，然后在磁场中加速，产生雪崩反应并输出电流（电子）脉冲。
Maxim Mokrousov和Sergey Kapitsa。 照片：来自个人档案
高能中子在闪烁体中被它们产生的耀斑检测到，落入其中，通常是有机塑料，如二苯乙烯。 嗯，伽马射线可以检测基于镧和溴的晶体。 与此同时，最近出现了更高效的基于铈和溴的晶体，我们在最近的一种探测器中使用它们，因为它将在明年飞往水星。
- 然而，为什么西方观众选择西方观众参加如此完全公开的西方空间机构比赛，其他乐器也是西方的，俄罗斯的中子探测器一次又一次？
-总的来说，整个问题都在核物理中：在这一领域，我们仍然是世界领先的国家之一。 不只是关于 武器装备，也涉及我们科学家从事的大量相关技术。 即使在苏联时期，也有可能取得一个良好的开端，即使在1990年代，也不可能完全失去一切，但今天我们又在加快步伐。
应该理解的是，西方机构本身并不为这些设备支付一分钱。 所有这些都是为Roskosmos的钱而制作的，作为我们对外国使命的贡献。 作为交换，我们获得了国际空间研究项目参与者的高度地位，此外，优先直接访问我们的工具收集的科学数据。
我们在处理后传输这些结果，因此我们被正确地认为是由于我们的仪器所做的所有发现的共同作者。 因此，在火星和月球上探测到水的存在的所有高调事件，如果不是完全的话，那么我们的结果在许多方面都是如此。
我们可以再一次回想起我们的第一个探测器HEND仍然在美国火星奥德赛探测器上工作。 正是由于他，首先编制了红色星球表层的氢含量图。
HEND中子谱仪
用法：火星奥德赛（NASA）宇宙飞船，从2001到现在。 重量：3,7 kg。 功耗：5,7 W. 主要结果：火星北部和南部的水冰高纬度分布，分辨率约为300 km，观测极地季节的变化。
马克西姆·莫克罗索夫：“没有虚伪的谦虚，我可以说，在火星奥德赛，15将很快进入轨道多年，几乎所有的设备都已经开始失败，只有我们继续工作没有问题。 它与伽马探测器协同工作，实际上它代表了一种覆盖各种粒子能量的仪器。“
- 既然我们在谈论结果，那么这些设备执行什么样的科学任务？
- 中子是对氢最敏感的粒子，如果它的原子存在于土壤的某个地方，中子就会被它们的核子有效地抑制。 在月球或火星上，它们可以通过银河宇宙射线产生或发射特殊的中子枪，事实上，我们测量地面反射的中子：它们越少，氢就越多。
嗯，反过来，氢很可能是水，无论是相对纯净的冷冻形式，还是水合矿物组合物中的水。 链很简单：中子 - 氢 - 水，因此我们的中子探测器的主要任务是寻找水储备。
我们是实际的人，所有这些工作都是为了将来的同一个月球或火星的载人任务，以便他们的发展。 如果你降落在他们身上，那么水当然是你在本地提供或提取所需的最重要的资源。 可以使用太阳能电池或核源获得电力。 用水更难：例如，今天必须交付给国际空间站货船的主要货物是水。 每次他们使用2 - 2,5吨。
中子探测器LAND
用途：从2009到现在的月球勘测轨道器（NASA）宇宙飞船。 重量：26,3 kg。 功耗：13 W. 主要结果：探测月球南极潜在的水储量; 建立月球中子辐射的全球地图，空间分辨率为5 - 10 km。
Maxim Mokrousov：“在LAND中，我们已经使用了基于硼-10和聚乙烯的准直器，它可以阻挡仪器视场两侧的中子。 他使探测器的质量增加了一倍以上，但是在观测月球表面时我们可以获得更高的分辨率 - 我认为这是该仪器的主要优势，这使我们能够再次绕过洛斯阿拉莫斯的同事。
- 已经完成了多少这样的设备？ 计划多少钱？
- 很容易列出它们：这些已经在月球LRO上的火星奥德赛和陆地上运行HEND，在好奇号火星车上运行DAN，在国际空间站上安装BTN-M1。 在这里值得添加NS-HAND探测器，它成为俄罗斯Phobos-Grunt探测器的一部分，不幸的是，它已经丢失了。 现在，在准备的不同阶段，我们还有四个这样的设备。
BTN-M1。 照片：太空研究所RAS
第一个问题，即明年夏天，将成为FRAND探测器，它将成为ExoMars与欧盟联盟的一部分。 这项任务非常雄心勃勃，它将包括轨道器，下降模块和小型漫游车，它们将在2016-2018期间单独发射。 FRAND将在轨道探测器上工作，在它上面我们使用与月球LAND相同的准直器来测量火星上的含水量，其测量精度与月球相同。 与此同时，对于火星，我们只能以相当粗略的近似值得到这些数据。
它早已准备就绪并交给我们的欧洲合作伙伴Mercurian伽玛和中子光谱仪（MGNS），它将用于BepiColombo探测器。 计划在2017年进行发射，而仪器的最后一次热真空测试已经在航天器中。
我们还在为俄罗斯任务准备仪器 - 这两个ADRON探测器将作为Luna-Globe下降车辆的一部分，然后是Luna Resource。 此外，BTN-M2探测器正在运行。 它不仅可以在国际空间站上进行观测，还可以制定不同的方法和材料，有效地保护宇航员不受宇宙辐射的中子成分的影响。
BTN-M1中子探测器
使用：国际空间站（Roscosmos，NASA，ESA，JAXA等），来自2007年。 重量：9,8 kg。 功耗：12,3 W. 主要结果：构建了国际空间站附近中子通量图，根据太阳活动估算了该站的辐射情况，进行了宇宙伽马爆发登记实验。
Maxim Mokrousov：“在接受这个项目后，我们感到非常惊讶：毕竟，事实上，不同形式的辐射是不同的粒子，包括电子，质子和中子。 与此同时，事实证明到目前为止还没有人真正测量过辐射危害的中子成分，这是它特别危险的形式，因为中子很难用常规方法进行屏蔽。“
- 这些设备在多大程度上可以称为俄语？ 其中国内生产要素和零部件的份额是否很大？
- IKI RAN在这里建立了全面的机械生产。 我们还拥有所有必要的测试设备：震动支架，振动测试台，热真空室和电磁兼容性测试摄像机......事实上，我们只需要为单个组件（例如印刷电路板）进行第三方生产。 有了这个，我们得到了许多商业企业的电子和计算机工程研究所（NIICEVT）的合作伙伴的帮助。
当然，以前有很多我们的工具，有些是80％的导入组件。 然而，现在我们生产的新设备几乎完全由国内组件组装而成。 我认为在不久的将来它们的进口不会超过25％，并且在未来我们将更少依赖外国合作伙伴。
我可以说，近年来，国内微电子已经实现了跨越式发展。 八年前，在我国，根本没有生产适合我们任务的电子板。 现在有Zelenograd企业“Angstrom”，“Elvis”和“Milandr”，还有Voronezh NIIET--选择就足够了。 我们呼吸变得更容易。
最烦人的 - 我们的探测器无条件依赖闪烁体晶体制造商。 据我所知，正在尝试在莫斯科地区的切尔诺戈洛夫卡的一个研究所种植它们，但到目前为止它们还未能达到所需的超纯水晶体积和体积。 因此，在这方面，我们仍然要依靠欧洲的合作伙伴，更确切地说，是对圣戈班的关注。 然而，这个市场的关注点是一个完全的垄断者，所以整个世界仍然处于一个依赖的位置。
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