Российский телескоп против космического шума

В лаборатории МИФИ испытали прототип защиты для будущего российского телескопа ГАММА-400, который решает важную проблему орбитальных наблюдений - отделение сигналов из глубокого космоса от фоновой радиации.

В отличие от оптических систем, гамма-телескопы не делают снимок неба через линзы и зеркала. Они восстанавливают картину по следам, которые высокоэнергетическое излучение оставляет внутри детектора. Чтобы отсеять лишнее, на входе в прибор ставят защитный контур, а российские инженеры научили эту систему работать точнее: она способна фильтровать попадания частиц с шагом в триллионные доли секунды, отсекая ложные срабатывания и повышая точность наблюдений.

Уязвимость существующих аппаратов, включая знаменитый Fermi, связана с эффектом «обратного тока». Когда полезный сигнал доходит до внутреннего ядра телескопа, внутри возникает каскад вторичных частиц. Часть этого каскада летит обратно во внешний защитный контур, и автоматика может удалить нужное событие, приняв его за внешний мусорный сигнал. Прототип МИФИ решает эту задачу: частицам, летящим почти со скоростью света, всё равно нужно конечное время, чтобы пройти путь внутри прибора, а новая электроника успевает засечь эту задержку и сохранить полезный сигнал. Концепцию уже проверили и откалибровали на ускорителе в Троицке.

Несмотря на работоспособность узла в лабораторных условиях, изучение чёрных дыр и тёмной материи с его помощью пока ещё не началось. Строительство орбитальной обсерватории ГАММА-400 тянется с конца девяностых годов, запуск сдвигался и сейчас намечен на 2030 год. Команде ещё предстоит путь от отладки наземного прототипа до сборки и вывода аппарата в космос.