ЛУНА КАК МИШЕНЬ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КЛУВЭ И НУВЭ?

В проекте ЛОРД предлагается новая многообещающая постановка эксперимента по регистрации космических лучей и нейтрино ультравысоких энергий, которая обладает рядом преимуществ. Она базируется на идее, выдвинутой около 40 лет назад сотрудником ФИАН Г. А. Аскарьяном, который предложил регистрировать каскадов частиц по их когерентному радиоизлучению и использовать в качестве мишени Луну. Метод радиоволновой регистрации каскадов частиц был недавно (2000—2002 гг) подтвержден в экспериментах на ускорителях в США. Важнейшими достоинствами Луны как мишени при генерации каскадов высоких энергий являются отсутствие на ней атмосферы и ее огромные масса и площадь поверхности. Сейчас две исследовательские группы -- одна в России (ФИАН--ИЯИ) и другая в США -- пытаются зарегистрировать радиоизлучение Луны с помощью наземных радиотелескопов. Однако из-за сложных фоновых условий ни одной из них пока не удалось получить положительного результата.
В предлагаемом эксперименте ЛОРД частицы ультравысоких энергий будут регистрироваться с помощью приемных устройств, расположенных на спутнике Луны, по радиоизлучению от каскадов, которые возникают при взаимодействии этих частиц с лунной поверхностью. Основные преимущества детектора, находящегося на окололунной орбите, связаны с (а) малым расстоянием между детектором и лунной поверхностью (100—1000 км вместо примерно 400000 км при регистрации с Земли) и (б) уникально благоприятными фоновыми условиями. Напомним, что радиус Луны Rl≈1760 км, толщина приповерхностного слоя реголита, откуда могут выходить радиосигналы – порядка 10 м, т.е., эффективный объем V≈2·105 (км в.э.)3. Реголит – агрегатный слой мелких частиц и небольших камней, выброшенных при ударах метеоритов о поверхность Луны. Он состоит, в основном, из силикатов с добавками метеорного железа и титана (несколько процентов). Этот слой имеет типичную глубину 10 – 20 м (до 100 м). Диэлектрическая постоянная ε≈3, плотность реголита ρ≈1,7г/см3, длина поглощения радиоволн с частотой 2 ГГц λ≈9м. Поскольку у Луны отсутствует атмосфера, то в этом случае можно регистрировать события, связанные с взаимодействиями с лунным грунтом как НУВЭ, так и КЛУВЭ.