ИСТИНА

Цель выполнения НИР 1. Получение новых знаний и результатов в области: изучения космических объектов. 2. Проведение работ по развитию УСУ. 3. Обеспечение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, проводимых организациями Российской Федерации, с предоставлением им возможности использования методов научных исследований, разработанных или освоенных для уникальной установки, стенда (УСУ). 4.Развертывание первой очереди широкоугольного гамма-телескопа Тунка-HiSCORE 5.Исследование энергетического спектра и массового состава космических лучей на установке Тунка-133. 6.Проведение наблюдений оптического излучения от гамма-всплесков телескопом МАСТЕР Этапы проведения НИР: Проведение наблюдений оптического излучения от гамма-всплесков телескопом МАСТЕР 1.1 Обзор экспериментов и проектов в области гамма-астрономии высоких и сверхвысоких энергий с анализом методов регистрации и полученных результатов 1.2 Проведение патентных исследований. 1.3 Подготовка проекта широкоугольного гамма-телескопа с описанием ключевых методических вопросов и круга задач решаемых новой установкой. 1.4 Разработка плана мероприятий, направленных на увеличение количества пользователей УСУ. 1.5 Представление проекта новой установки на Совете РАН по комплексной проблеме «Космические лучи». 1.6 Представление проекта новой установки на летних научных школах и конференциях. 1.7 Составление списка галактических и внегалактических источников гамма-излучения высоких энергий, предлагаемых для наблюдения на обсерватории Tunka-HiSCORE, проведение расчетов максимального времени наблюдения, оценка статистики событий с разными порогами, для разных моделей происхождения излучения, оценка фонов для каждого источника. 1.8 Разработка быстрых предусилителей для оптических детекторов. 1.9 Исследование метода повышения чувствительности фотоприемников к черенковскому свету путем нанесения на поверхность фотокатода спектросмещающей пленки (шифтера). Итого на 2012 год 2.1 Проведением сеансов работы первых 5 станций совместно с установкой Тунка-133. 2.2 Обработка и анализ экспериментальных данных совместной работы первых пяти оптических станций гамма-телескопа и установки Тунка-133. 2.3 Подготовка технического проекта установки. 2.4 Разработка узлов системы синхронизации оптических станции с наносекундной точностью. Разработка платы оцифровки формы сигнал с шагом 1 нсек. 2.5 Проведение временной калибровки с помощью светодиода повышенной яркости. 2.6 Изготовление основных электронных и механических узлов установки. 2.7 Разметка положения оптических стации и подготовка траншей для прокладки оптического и силового кабеля. Подготовка контейнеров для размещения электроники. 2.8 Размещение на местности сцинтилляционных детекторов и подключение их к системе сбора. 2.9 Расчет функции распределения потока гамма-излучения высокой энергии от остатков сверхновых в Галактике на основе теории ускорения космических лучей на ударных волнах в эволюционирующих остатках сверхновых. 2.10 Проведение непрерывных измерений потока ШАЛ, потока одиночных мюонов, потока тепловых нейтронов и напряженности электростатического поля в приземной части атмосферы установкой ШАЛ-МГУ. 2.11 Проведение фотометрических и поляризационных наблюдений оптического излучения гамма-всплесков. Проведение обзора неба с целью поиска оптических быстропеременных объектов. 2.12 Разработка методов отделения событий от гамма-квантов от событий вызванных космическими лучами. 3.1 Прокладка оптического и силовых кабелей. 3.2 Проведение мероприятий по развитию УСУ в части размещения на местности контейнеров для размещения электроники и оптических станций. 3.3 Проведение первых сеансов регистрации новой установкой. Определения энергетического порога и углового разрешения новой установки. 3.4. Расчет энергетического спектра и состава космических лучей с энергиями 1 – 1000 ТэВ, ускоренных на прямой и обратной ударных волнах в остатках сверхновых различных типов. 3.5 Расчет кривой чувствительности гамма-телескопа и энергетических порогов при разных расстояниях между оптическими станциями. 3.6.Разработка рекомендаций по возможности дальнейшего применения полученных результатов, в том числе в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках.

Главным результатом проекта является развертывание первой очереди черенковского гамма-телескопа Тунка-HiSCORE, экспериментальное определение чувствительности оптической станции к черенковскому излучению и определение энергетического порога регистрации широкого атмосферного ливня от гамма-кванта станцией. Полученные результаты показывают реализуемость создания на основе предложенного принципа широкоугольного гамма-телескопа с энергетическим порогом, представляющем интерес для современной гамма-астрономии. В течение работы над этим этапом выполнена прокладка кабельных линий для новой установки, произведена расстановка котнейнеров под электронику и оптических станций для гамма-телескопа Тунка-HiSCORE. В начале августа был проведен первый тестовый сеанс работы новой установки, позволивший оценить ее энергетический порог. В июле на Астрофизический полигон были доставлены сцинтилляционные детекторы и началась активная работа по их развертыванию. Проведён расчёт кривой чувствительности гамма-телескопа и энергетических порогов при различных расстояниях между оптическими детекторами. Экспериментальные работы были дополнены теоретическими расчетами энергетического спектра и массового состава космических лучей с энергиями 1- 1000 ТэВ, ускоренных на прямой и обратной волнах в остатках сверхновых различных типов. Сформулируем основные итоги работ по контракту за все три этапа: 1. НИР выполнялась с использованием уникальной исследовательской установки (стенда): Астрофизический комплекс МГУ-ИГУ для исследования космических лучей сверхвысоких энергий и транзиентных явлений в ближнем и дальнем космосе (установки Тунка, ШАЛ-МГУ, телескоп МАСТЕР) (Астрофизический комплекс МГУ-ИГУ)». 2. Проведен обзор экспериментов и проектов в области гамма-астрономии сверхвысоких энергий с анализом методов регистрации и полученных результатов. 3. Подготовлен проект широкоугольного гамма-телескопа с описанием ключевых методических вопросов и круга задач, решаемых новой установкой. Текст проекта размещён в интернете: http://dec1.sinp.msu.ru/~tunka/. Проект был представлен на Совете РАН по комплексной программе космические лучи. 4. Разработана новая электронная система сбора данных позволяющая оцифровывать форму импульсов с наносекундной точностью. 5. Проект новой установки и полученные первые результаты В течение 2012-2013 года проект представлялись на: 23 Европейском симпозиуме по космическим лучам (Москва, июль 2013) На Международной Байкальской школе по астрофизике частиц(Улан-Удэ, июль 2013) 4м-совещании « Черенковские чтения» (ФИАН, 9.04 2013) На однодневном семинаре «Зацепинские чтения» (Москва, ИЯИ РАН, мая 2013) На международном совещании в Италии (RICAP-2013) в мае 2013. На 33-1 международной конференции по космическим лучам (33 ICRC), Бразилия, июль 2013 года 6. Проведено развёртывание первой очереди черенковского гамма-телескопа Тунка-HiSCORE, экспериментальное определение чувствительности оптической станции к черенковскому излучению и определение энергетического порога регистрации широкого атмосферного ливня от гамма-кванта станцией.