ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

Институт Космических исследований
Российской Академии Наук

БТН-НЕЙТРОН / BTN-NEUTRON
Нейтроны на земной орбите

«БТН-Нейтрон» (1–2) — ядерно-физический эксперимент на борту Российского сегмента Международной космической станции по измерению нейтронной компоненты радиационного фона в околоземном пространстве, пространственного и временного распределения потоков и спектров нейтронов, в том числе во время солнечных вспышек.

Эксперимент проводится в несколько этапов, в ходе которых на МКС были и будут доставлены нейтронные спектрометры, способные регистрировать потоки нейтронов в широком диапазоне энергий (0,4 эВ—15 МэВ) и гамма-излучение (60 кэВ—10 МэВ).

Эксперименты «БТН-Нейтрон» и «БТН-Нейтрон-2» входят в Долгосрочную программу научно-прикладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте Международной космической станции (направление «Исследование Земли и космоса»).

Научные задачи

  • разработать физическую модель нейтронного альбедо атмосферы Земли с учетом эффектов долготы и широты точки измерения, времени суток и условий освещенности, состояния атмосферы;
  • создать физическую модель фона нейтронов в окрестности МКС в различных условиях полета;
  • построить физическую модель генерации заряженных и нейтральных частиц во время солнечных вспышек;
  • проводить одновременную регистрацию солнечных протонов и продуктов их взаимодействия с атмосферой Земли и Марса, совместно с нейтронным детектором ХЕНД, работающим на орбите Марса по программе Mars Odyssey;
  • одновременно регистрировать космические гамма-всплески идентичными приборами на орбите Земли и Марса, что дает возможность более точно определить направление на источник всплеска, наблюдать их послесвечение;
  • исследовать радиационную стойкость образцов перспективных сцинтилляторов, размещаемых внутри блока электроники прибора и возвращаемых на Землю.

Миссия

Нейтроны в околоземном космическом пространстве возникают от взаимодействия галактических и солнечных космических лучей (ГКЛ и СКЛ) с верхней атмосферой Земли, от облучения космическими лучами и частицами радиационных поясов конструкционных элементов МКС и от мощных солнечных вспышек. Регистрация нейтронов на орбите МКС позволит выяснить зависимость потока нейтронов от географических координат и высоты орбиты станции, от состояния магнитоферы и атмосферы Земли и от солнечной активности.

Научная аппаратура БТН-М1

  • Блок детектирования БТН-МД из четырех независимых детекторов нейтронов: три пропорциональных газовых счетчика на основе 3He и один детектор нейтронов высоких энергий на основе кристалла стильбена
  • Блок электроники БТН-МЭ
  • Комплект кабелей для подключения блоков аппаратуры внутри и вне МКС
  • Кронштейн для размещения блока детектирования на внешней поверхности СМ «Звезда»

Аппаратура БТН-М1 была доставлена на МКС в октябре 2006 г. на борту ТКК «Прогресс» № 358, установлена и подключена в ноябре 2006 – феврале 2007 г. экипажем 14-й основной экспедиции: космонавтом РФ Михаилом Тюриным и астронавтом США Майклом Лопес-Алегрия. Блок БТН-МД размещен снаружи станции, блок БТН-МЭ — внутри станции. С 26 февраля 2007 г. аппаратура БТН-М1 штатно работает на МКС.

БТН-М1 представляет собой второй летный образец нейтронного спектрометра ХЕНД, доработанный в соответствии с требованиями к аппаратуре для МКС и размещенный внутри специальной фермы БТН-МФ.

Научная аппаратура БТН-М2

  • Блок детекторов нейтронов из пропорциональных счетчиков на основе изотопа гелия (3Не) с замедлителями разной толщины:
    • детектор тепловых нейтронов (ДТН);
    • детектор эпитепловых нейтронов (ДЭН);
    • детектор резонансных нейтронов (ДРН);
    • сцинтилляционный детектор на основе стильбена (ДБН), с защитой от заряженных частиц из органического сцинтиллятора для регистрации быстрых нейтронов.
  • Сцинтилляционный детектор (ДГ) на основе кристалла LaBr3 для регистрации гамма-излучения.

Аппаратура БТН-М2 устанавливается внутри гермоотсека (ГО) станции.

Головные организации и руководители

Сайты

БТН-М1

Статус: работает в составе МКС

Запуск: 23.10.2006, 16:40 мск, космодром Байконур, РН «Союз-У», ТГК «Прогресс М-58»

Головное космическое агентство: ГК «Роскосмос»

Основной сайт: Космический эксперимент «БТН-Нейтрон» на Международной космической станции. Первый этап эксперимента с использованием научной аппаратуры БТН-М1

БТН-М2

Статус: подготовка к запуску

Запуск: 2024, космодром Байконур, ТГК «Прогресс» (планируемый)

Головное космическое агентство: ГК «Роскосмос»

Основной сайт: Космический эксперимент «БТН-Нейтрон-2» на Российском сегменте Международной космической станции