Научно-образовательные космические проекты МГ У им. М.В. Ломоносова

1. Научно-образовательные космические проекты МГУ им. М.В. Ломоносова

2. Плесецк 20.01.2005 06час.00мин. Старт ракеты-носителя «Космос-3м» с микроспутником «Университетский – Татьяна»

4. Орбита: высота - 950-970 км наклонение - 83о. Масса – 31,6 кг Масса научной аппаратуры НИИЯФ 8,5кг Срок активного существования - >1года ( реально – 25, 5 мес.) Точность ориентации - (1.0 – 3.0)0. ( реально - хуже) Радиоканал – 135 Мгц – вверх, 435 МГц - вниз Характеристики СЭП: мощность среднесуточная – 7 Вт; Окончание миссии - 7 марта 2007г ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОСПУТНИКА

6. Solar flare January, 20, 2005 Татьяна

7. UV (300- 400 nm) spectra of atmospheric emissions What is the role of energetic particles?

8. UV – flashes (~ msec) spatial distribution Экватор «Университетский-Татьяна», февраль, 2005г. Up to 10 MJ!

10. Успешная работа в течение двух с половиной лет; Микроспутник может выполнять серьёзные научные задачи; Разработаны многочисленные учебно-методические материалы; Сформировалось университетское сообщество, способное разрабатывать совместные научно-образовательные программы Основные итоги

11. Татьяна - 2 Цель научной программы проекта : Исследование вспышек электромагнитного излучения в верхней атмосфере Земли (TLE– Transient Light Events), с помощью аппаратуры, регистрирующей энергетические и пространственно-временные характеристики вспышки

12. Комплекс детекторов: 1. Детектор УФ и красного излучения. 2. Детектор заряженных частиц с эфф. площадью 400 cм2. 3. MTEL - короткофокусный УФ телескоп, покрывающий область атмосферы 160×160 км с разрешением 20 км. 4. MTEL - длиннофокусный УФ телескоп, покрывающий область атмосферы 56×56 км с разрешением 7 км. 5. Измерение временных профилей. Татьяна-2

13. В новых проектах для наблюдений транзиентных световых явлений в атмосфере Земли будут применены новые ультрафиолетовые телескопы с адаптивной оптикой

15. Перспективные проектыНИИЯФ МГУ2011 - 2014гг. НУКЛОН (ОКР в программе Роскосмоса)‏ ТУС (ОКР в программе Роскосмоса)‏ РЭЛЕК (ОКР в программе Роскосмоса) ИНТЕРГЕЛИОЗОНД ‏ ЛОМОНОСОВ

16. «Ломоносов»

17. «Ломоносов» Научные задачи Наблюдение космических лучей сверхвысоких энергий одновременные наблюдения гамма-всплесков в оптикеи гамма-лучах Исследование источников и механизмов ускорения

18. «Ломоносов» Satellite UV-collector Primary particle ~10*19 -10 *20 эВ TUS field of vision Atmosphere Secondary electrons Fluorescent emission Cherenkov emission Nmax The Earth's surface

19. Experimental facility TUS on-board «Lomonosov» Total mirror area – 1,68 m2 AltitudeH=550km Covered surface – 5000 km2 Active life period – 5 years Lower energy limit- 5.1019eV

20. «Lomonosov» Scientific missions 2. Studies of transient phenomena in the Earth's upper atmosphere TUS facility will be used for transients’ studies within UV-range

21. Relativistic jet Black hole Accretive disc «Lomonosov» Scientific missions 3. Simultaneous studies of gamma-bursts by means of optic cameras and gamma-detectors Central engine ? Prompt radiation

22. ОБЩИЙ ВИД КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА «МИХАЙЛО ЛОМОНОСОВ» Унифицированная космическая платформа Комплекс целевой аппаратуры

23. ТУС (ТрековаяУСтановка) Задача – наблюдение частиц сверх- и ультравысоких энергий (до 20 Дж на частицу!) с помощью орбитального детектора, как альтернатива (или дополнение!) гигантским наземным установкам по регистрации ШАЛ

24. TUS Mission Satellite scientific payload: mass 60 kg, electric power 60 Wt, orientation to nadir ±3º mirror-concentrator area 2 m2 Main goal is detection of Extreme Energy Cosmic Rays. For this goal a large mirror-concentrator is needed. Pixels cover 4000 km2 of the atmosphere (orbit height 450 km). For detection of TLE a pinhole camera is incorporated.

25. Глобальная цель – поиски природного «ускорителя», разгоняющего частицы до энергий в миллионы раз больших чем на земных ускорителях. Аппаратура – сегментированное зеркало диаметром 1,8 м с матрицей малоинерционных фотоумножителей в фокусе. Исполнители: ЦСКБ «Прогресс», НИИЯФ МГУ, «Космическая регата», ОИЯИ (Дубна)

26. Первый образец составного зеркала, работающего по принципу Френеля, подготовлен для детектора ТУС.

27. Образец одного сегмента зеркала

28. В проекте ТУС-М предлагается создать орбитальный флуоресцентный детектор космических лучей ультравысоких энергий (Е>1019эВ) на борту МКС. По своей эффективной «экспозиции» такой детектор эквивалентен наземной установке Оже, создаваемой в Аргентине. Площадь зеркала 10м2 Фотоприемник 2500ФЭУ Размер ячейки 15мм Масса детектора 170 Кг Потребляемая энергия <200 вт

29. Для детектора ТУС-М разрабатывается составное зеркало- концентратор. В транспортном положении зеркало (и фотоприемник) должны поместиться в корабле «Прогресс». В рабочем положении зеркало разворачивается до площади 10 кв. метров.

30. BDRG + SHOK Parameters: Total mass: 30±5 kg; Power cons: up to 70 W Telemetry: up to 9 Gb/day X-ray, Gamma measurements, Optical cameras for GRB’s Trigger formation for GRB.measurements SINP/ MSU, GAISh/MSU

31. UFFO Parameters: Dimensions: 600х600х200 mm;Power cons: 20 W; Mass: 20±3 кг; Telemetry: 100 Mb/day Ultra Fast Flash ObservatoryUFFO Burst Alert & Trigger Telescope Goals: -GRB observations in UV, Gamma & X-ray, trigger formation. EWHA Womans Univ. (Korea), Danmark;UCB,USA; Norway; Spain; SINP/MSU

32. DEPRON Goals: - Charged particles fluxes measurements; - Radiation monitoring . Parameters: Dimensions: 220х150х70 mm; Mass: 4±5 kg; Power cons: 5 W; Telemetry: 10 Mb/day SINP/MSU

33. ELFIN-L Parameters: Dimensions:200х100х720 mm.Mass: 3±1 kg; Telemetry: 10 Mb/day; Power cons: 5 W Goals: - Magnetic field measurements; - Charged particles fluxes measurements UCLA, USA; SINP/MSU, Russia

34. BI parameters: power: 30±3 W; mass: 10±2 kg; informativity: 40 Мb/day Information Unit BI tusks: - control of scientific payload power; - control of scientific payload instruments operation; - On-line data processing; - Formation of telemetric frame of scientific data; - GRB trigger generation and alert of event Collaboration : MSU

35. Ближний космос – неисчерпаемая естественная лабораторияразличных физических процессов • Электродинамика • Физика плазмы • Статистическая физика • Волновые процессы и оптика • Механика • Атомная и ядерная физика

36. в которой студент любого вуза может выполнить задачу естественнонаучного практикума или при надлежащей подготовке курсовую и дипломную работу. На сегодняшний день защищено около 30 дипломных работ в Московском, Ульяновском, Костромском и Волгоградском университетах по результатам полёта «Университетского-Татьяны» Университетский микроспутник –летающая учебная лаборатория

37. МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВАНАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИИМЕНИ Д.В.СКОБЕЛЬЦЫНАКОСМИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ Первое издание Москва2005

38. 2-е издание «Космического практикума» рекомендовано в качестве учебного пособия для студентов ВУЗов, обучающихся по специальности «Физика» и передано в большинство классических университетов России

39. Общая часть • Магнитосфера и радиационные пояса Земли • Научная аппаратура ИСЗ «Университетский-Татьяна» • Космофизические данные в Интернете

40. Задачи практикума • Наблюдение радиационных поясов Земли • Динамика потоков частиц во время магнитных бурь • Солнечные космические лучи • Солнечный ветер в гелиосфере • Внутренний радиационный пояс и потоки захваченных частиц в области Южно-Атлантической аномалии • Полярные сияния и свечение ночной атмосферы Земли • Вариации плотности атмосферы на орбите ИСЗ и разбухание атмосферы во время периодов солнечной активности

44. Прикладной космический практикум • Носители, запуски, орбиты • Проекции орбит ИСЗ на карту Земли • Радиационные условия на различных орбитах • Движение ИСЗ в верхней атмосфере • Использование служебной телеметрии в образовательных целях

45. Ежегодные школы-семинары «Космос и образование» для студентов и преподавателей России и СНГ Ульяновск - 2004, 2005, 2006, 2007

46. 5-я школа «Космос и образование» Ульяновск, 20-25 октября 2008г. Тема: Участие студентов и преподавателей в перспективных космических проектах

47. UNIVERSAT-2009“University Satellites in Space Education” International Conference May 25-31, 2009 Moscow State University, Moscow, Russia cosmos.msu.ru/universat2009

48. Надеемся на дальнейшее сотрудничество !