Исследования в рамках Международного эксперимента Pamela

Спектрометр PAMELA ( Payload for Antimatter -Matter Exploration and Light Nuclei Astrophysics) – международный проект, в котором участвуют Российские институты МИФИ, ФИАН и ФТИ РАН, а также ученые Италии (отделения INFN в Бари, Фраскати, Неаполе, Риме, Триесте, Флоренции), Швеции, Германии, Индии.

15 июня 2006 г. с полигона Байконур ракетой СОЮЗ был успешно проведен запуск космического аппарата РЕСУРС - ДК1 со спектрометром ПАМЕЛА на борту. С 11 июля научная аппаратура передает информацию на Землю.

НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ ЭКСПЕРИМЕНТА

· Исследование потоков частиц и античастиц в области энергий 0.1 – 200 ГэВ (позитроны, антипротоны, антигелий)

        · Исследование изотопного состава космических лучей
       
        · Измерение спектров протонов и электронов до энергий ~ 10 ТэВ
     
        · Изучение модуляционных эффектов в космических лучах и характеристик солнечных  космических лучей 

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

· Космология (антивещество, темная материя, новые частицы)

· Физика космических лучей (источники космических лучей, генерация, распространение)

· Физика Солнца и гелиосферы (солнечные космические лучи, аномальная компонента, модуляционные процессы)

· Частицы в магнитосфере Земли

Рис. 1 Внешний вид и состав спектрометра ПАМЕЛА.
Внешний вид, состав и характеристики спектрометра ПАМЕЛА показаны на рис. 1. Сотрудники ДНС ФИАН разработали и построили нейтронный детектор, с помощью которого ПАМЕЛА различает каскады, инициированные в калориметре адронами и электронами. На рис. 2 показана орбита спутника. На врезке даны результаты фоновых каналов нейтронного детектора. Виден широтный ход, связанный с геомагнитным обрезанием потока космических лучей. Резкое возрастание темпа счета происходит при пересечении спутником Южно-Атлантической магнитной аномалии.

Рис. 2. Проекция траектории спутника Ресурс-ДК1. Овалом отмечена Южно-Атлантическая магнитная аномалия. На врезке представлен темп счета фоновых каналов нейтронного детектора.

Литература

Adriani O.M. et al. (PAMELA collaboration).

The PAMELA experiment on satellite and its capability in cosmic ray measurements. - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 2002, v. A 478, p. 114-118.

Galper A.M. for PAMELA collaboration.

Measurement of primary protons and electrons in the energy range of 1011-1013 eV in the PAMELA experiment. - Proc. 27th International Cosmic Ray Conference, 2001, v. OG, p. 2219-2222.

Международная коллаборация ПАМЕЛА.

Измерение спектров и состава первичных космических лучей в Тэвной области в эксперименте ПАМЕЛА. - Краткие сообщения по физике. М.: ФИАН, 2003, ? 8, с. 10-18.

Stozhkov Y.I. (for the PAMELA Collaboration). About separation of hadron and electromagnetic cascades in the PAMELA calorimeter. - International Journal of Modern Physics A, 2005, v. 20, No. 29, p. 6745-6748.