В соответствии с Федеральной космической программой России на 2009-2015 гг. и разрабатываемой в настоящее Федеральной космической программой России на 2016-2025 гг. в настоящее время полным ходом идут работы по созданию космической обсерватории с комплексом научной аппаратуры «ГАММА-400» для исследований гамма-излучения в диапазоне высоких энергий. Результаты очередного этапа проекта были представлены в серии докладов на только что состоявшихся 40-й Ассамблее COSPAR в Москве и на 33-й Конференции по космическим лучам в Дубне.
Цель проекта – создание космической обсерватории с комплексом научной аппаратуры «ГАММА-400» для исследований гамма-излучения в диапазоне высоких энергий, обеспечивающей получение данных для определения природы «темной материи» во Вселенной, развития теории происхождения высокоэнергетичных космических лучей и физики элементарных частиц.
Научный руководитель проекта «ГАММА-400» – профессор А.М. Гальпер. Заместитель научного руководителя, технический руководитель – главный конструктор комплекса научной аппаратуры «ГАММА-400» – Н.П. Топчиев.
Космический аппарат разрабатывает НПО им. С.А. Лавочкина, комплекс научной аппаратуры «ГАММА-400» разрабатывает ФИАН (головная организация) совместно с научными и промышленными организациями России, Италии и Украины. Кроме того, в работах принимают участие ученые из Швеции и США.
Дизайн-проект космической обсерватории «ГАММА-400»
Комплекс научной аппаратуры «ГАММА-400» предназначен для измерения:
1) космического гамма-излучения в диапазоне энергий от 0,1 до 3000 ГэВ с энергетическим разрешением ~1 % при энергии 100 ГэВ и угловым разрешением ~0,01° при энергии 100 ГэВ;
2) регистрации гамма-всплесков в диапазонах энергий 0,1–10 МэВ и 0,1-3000 ГэВ;
3) электронов (позитронов) в диапазоне энергий 1-3000 ГэВ для обеспечения решения следующих научных задач проекта:
- регистрация космического высокоэнергичного гамма-излучения, приходящего от различных областей небесной сферы;
- поиск особенностей в энергетических спектрах высокоэнергичного гамма-излучения от дискретных и протяженных источников и электрон-позитронной компоненты, которые могут быть связаны с частицами «темной материи»;
- регистрация высокоэнергичного гамма-излучения от переменных дискретных источников с целью выяснения природы ускорительных процессов элементарных частиц в этих источниках;
- поиск и исследование гамма-всплесков;
- регистрация высокоэнергичных ядер;
- регистрация высокоэнергетического гамма-излучения, потоков электронов и позитронов, ядер при солнечных вспышках.
В своём комментарии главный конструктор комплекса научной аппаратуры «ГАММА-400» Николай Топчиев сказал следующее.
«Наблюдение высокоэнергичного гамма-излучения центра нашей Галактики даст уникальную информацию о существовании свермассивной черной дыры и ее аккреционном диске, который, возможно, состоит из темной материи. Чтобы выделить линейчатое гамма-излучение от частиц темной материи на фоне излучения от других источников в Галактическом центре, применяемым инструментам необходимо иметь очень высокое угловое и энергетическое разрешения. ГАММА-400 будет иметь высочайшее угловое и энергетическое разрешения, которые превосходят разрешения у работающих в настоящее время и проектируемых космических и наземных гамма-телескопов».
Состав коллаборации «ГАММА-400»
А.М. Гальпера,б, В. Бонвичинив, Н.П. Топчиева, О. Адрианиг, Р.Л. Аптекарьд, И.В. Архангельскаяб, А.И. Архангельскийб, Л. Бергстреме, Е. Бертиг, Г. Бигонгьяриж, С.Г. Бобковз, Э.А. Богомоловд, М. Боециов, М. Бонгиг, С. Бонекиж, С. Боттаиг, К.А. Боярчуки, А. Ваккив, Е. Ваннучиниг, Г.И. Васильевд, Г. Кастеллиник, П.В. Каттанеол, П. Куманив, Г.Л. Деденкоб, В.А. Догельа, С. Де Донатом, Б.И. Гнатыко, М.С. Горбуновз, Ю.В. Гусакова, Н. Зампав, В.Н. Зарикашвилиу, В.Г. Зверевб, В.В. Кадилинб, В.А. Каплинб, А.А. Каплунб, В.Е. Корепановп, Ж. Ларссонн, А.А. Леоновб, В.А. Логиновб, Ф. Лонгов, П. Маестрож, П.С. Маррокезиж, В.В. Михайловб, Э. Моккьюттив, А.А. Моисеевр, Н. Мориг, И.В. Москаленкос, П.Ю. Наумовб, П. Папиниг, П. Пикоццам, М. Пирсм, А.В. Поповз, Ф. Райдн, А. Рапполдил, С. Рикьяриник, М.Ф. Рунцоб, О.В. Сердинз, Р. Спарволим, П. Спиллантиниг, С.И. Сучкова, М. Таванит, А.А. Тараскинб, А. Тибериог, Е.М. Тюринб, М.В. Улановд, Ч. Фуглесангн, М.Д. Хеймицб, Ю.Т. Юркинб
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва
б Научно-исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва
в Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste and Physics Department of University of Trieste, Trieste, Italy
г Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze and Physics Department of University of Florence, Firenze, Italy
д Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург
е Stockholm University, Department of Physics; and the Oskar Klein Centre, AlbaNova University Center, Stockholm, Sweden
ж Department of Physical Sciences, Earth and Environment, University of Siena and Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Italy
з Научно-исследовательский институт системных исследований РАН, Москва
и ОАО «Научно-исследовательский институт электромеханики», Истра
к Istituto di Fisica Applicata Nello Carrara - CNR and Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze, Firenze, Italy
л Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pavia, Pavia, Italy
м Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma 2 and Physics Department of University of Rome Tor Vergata, Rome, Italy
н KTH Royal Institute of Technology, Department of Physics; and the Oskar Klein Centre, AlbaNova University Center, Stockholm, Sweden
о Taras Shevchenko National University of Kyiv, Kyiv, Ukraine
п Lviv Center of Institute of Space Research, Lviv, Ukraine
р CRESST/GSFC and University of Maryland, College Park, Maryland, USA
с Hansen Experimental Physics Laboratory and Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, Stanford, USA
т Istituto Nazionale di Astrofisica IASF and Physics Department of University of Rome Tor Vergata, Rome, Italy
у Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Троицк
Сайт проекта «ГАММА-400»: http://gamma400.lebedev.ru/index.html