Методика проверки спектральной чувствительности оптических трактов космической научной аппаратуры “Солнце-Терагерц” в диапазоне частот 0.4–20 ТГц

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе приведено описание космического эксперимента “Солнце-Терагерц”, запланированного на 2025–2027 гг. на борту российского сегмента Международной космической станции. Цели эксперимента – получение данных о терагерцевом излучении Солнца, а также изучение солнечных активных областей и солнечных вспышек. Научная аппаратура “Солнце-Терагерц” состоит из восьми детектирующих каналов, которые чувствительны к излучению различной частоты в диапазоне 0.4–12.0 ТГц. Цель данной работы: проверка соответствия фактических спектральных характеристик научной аппаратуры расчетным в рабочем диапазоне частот 0.4–20 ТГц при помощи вспомогательной аппаратуры и разработанной методики.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Филиппов

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: mfilippov@frtk.ru
Россия, Москва

В. С. Махмутов

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН)

Email: mfilippov@frtk.ru
Россия, Москва

М. В. Разумейко

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН)

Email: mfilippov@frtk.ru
Россия, Москва

Г. И. Кропотов

ООО “Тидекс”

Email: mfilippov@frtk.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. А. Николаев

ООО “Тидекс”

Email: mfilippov@frtk.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Калинин Е.В., Филиппов М.В., Махмутов В.С., Максумов О.С., Стожков Ю.И., Квашнин А.А., Измайлов Г.Н., Озолин В.В. Исследование температурного эффекта резонансных оптических прерывателей в космической научной аппаратуре // Космич. исслед. 2021. Т. 59. № 1. С. 3–8. https://doi.org/10.31857/S0023420621010040
  2. Квашнин А.А., Логачев В.И., Филиппов М.В., Махмутов В.С., Максумов О.С., Стожков Ю.И., Калинин Е.В., Орлов А.А., Озолин В.В., Измайлов Г.Н., Криволапова О.Ю., Гайфутдинова А.Г. Оптическая система прибора для измерения солнечного терагерцового излучения // Космич. техника и технологии. 2021. Т. 4. № 35. С. 22–30.
  3. Кропотов Г., Кауфманн П. Терагерцевые фотометры для наблюдений солнечных вспышек из космоса // Фотоника. 2013. Т. 5. № 41. С. 40–50.
  4. Кропотов Г.И., Шахмин А.А., Каплунов И.А., Рогалин В.Е. Применение спектральных приборов в оптическом производстве и научных исследованиях // Фотоника. 2023. Т. 5. № 17. С. 378–393. https://doi.org/10.22184/1993-7296.FRos.2023. 17.5.378.392
  5. Махмутов В.С., Курт В.Г., Юшков Б.Ю., Гречнев В.В., Кауфманн П., Ролан Ж-П, Базилевская Г.А., Стожков Ю.И. Спектральные особенности высокоэнергичного рентгеновского, гамма-излучения и субмиллиметрового радиоизлучения в импульсной фазе солнечной вспышки // Изв. Российской академии наук. Сер. физич. 2011. Т. 75. № 6. С. 796–799.
  6. Филиппов М.В., Махмутов В.С., Максумов О.С., Квашнин А.А., Калинин Е.В., Логачев В.И., Гайфутдинова А.Г., Криволапова О.Ю., Соков С.В., Мизин С.В. Исследование температурного эффекта резонансных оптических прерывателей в космической научной аппаратуре // Космич. техника и технологии. 2023а. Т. 1. № 40. С. 30–40. https://www.elibrary.ru/wzamjn
  7. Филиппов М.В., Махмутов В.С., Логачев В.И., Разумейко М.В. Расчет чувствительности детекторов для космического эксперимента “Солнце-Терагерц” // Журнал технич. физики. 2023б. Т. 93. № 9. С. 1377–1382 https://doi.org/10.21883/JTF.2023.09.56226.167-23
  8. Филиппов М.В., Логачев В.И., Махмутов В.С., Разумейко М.В., Гайфутдинова А.Г., Криволапова О.Ю. Расчет потоков солнечного терагерцевого излучения, регистрируемого приемниками научной аппаратуры на борту Международной космической станции // Космич. техника и технологии. 2024а. Т. 2. № 45. С. 68–83. https://www.elibrary.ru/xdheun
  9. Филиппов М.В., Махмутов В.С., Разумейко М.В. Научная аппаратура для космического эксперимента “Солнце-Терагерц”: исследование температурного эффекта ячейки Голея // Измерит. техника. 2024б. № 3. С. 20–25. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-3-20-25
  10. Филиппов М.В., Махмутов В.С., Максумов О.С., Квашнин А.А., Квашнин А.Н., Разумейко М.В., Логачев В.И., Мизин С.В., Соков С.В. Блок электроники для научной аппаратуры “Солнце-Терагерц” // Приборы и техника эксперимента. 2024в. № 3. С. 108–117.
  11. Cui H., Yao J., Wan Ch. The study on THz wave propagation feature in atmosphere // J. Phys. Conf. Ser. 2011. V. 276. Id. 012225. https://doi.org/10.1088/1742-6596/276/1/012225
  12. Davila J.M., Rust D.M., Pizzo V.J., Liewer P.C. Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) // Proc. SPIE's 1996 Int. Symp. Optical Sci. Engineering and Instrumentation. V. 2804. Missions to the Sun. 1996. https://doi.org/10.1117/12.259724
  13. Domingo V., Fleck B., Poland A.I. SOHO: The Solar and Heliospheric Observatory // Space Sci. Rev. 1995. V. 72. P. 81–84. https://doi.org/10.1007/BF00768758
  14. Howard R.A., Vourlidas A., Korendyke C.M., Plunkett S.P., Carter M.T., Wang D., Rich N., Lynch S., Thurn A., Socker D.G., Thernisien A.F., Chua D., Linton M.G., Koss S., Tun-Beltran S., Dennison H., Stenborg G., McMullin D.R., Hunt T., Baugh R., Clifford G., Keller D., Janesick J.R., Tower J., Grygon M., Farkas R., Hagood R., Eisenhauer K., Uhl A., Yerushalmi S., Smith L., Liewer P.C., Velli M.C., Linker J., Bothmer V., Rochus P., Halain J.-P., Lamy P.L., Auchère F., Harrison R. A., Rouillard A., Patsourakos S., Cyr O.C.St., Gilbert H., Maldonado H., Mariano C. and Cerullo J. The solar and heliospheric imager (SoloHI) instrument for the Solar Orbiter mission // Sol. Phys. and Space Weather Instrument. 2013. V. 8862. Id. 88620H. https://doi.org/10.1117/12.2027657
  15. Kaufmann P., Raullin J.-P., de Castro C.G.G., Levato H., Gary D.E., Costa J.E.R., Marun A., Pereyra P., Silva A.V.R., and Correia E. A new solar burst spectral component emitting only in the terahertz range // Astrophys. J. 2004. V. 603. P. L121–L124. https://doi.org/10.1086/383186
  16. Kaufmann P., Correia E., Costa J.E.R., Zodi Vaz A. M., Dennis B.R. Solar burst with millimetre-wave emission at high frequency only // Nature. 1985. V. 313. P. 380–382. https://doi.org/10.1038/313380a0
  17. Kaufmann P. Submillimeter/IR solar bursts from high energy electrons // Proc. AIP Conf. 1996. V. 374. P. 379–392. https://doi.org/10.1063/1.50945
  18. Kaufmann P., Costa J.E.R., Gimenez De Castro C.G., Hadano Y.R., Kingsley J.S., Kingsley R.K., Levato H., Marun A., Raulin J.-P., Rovira M., Correia V., Silva A.V.R. The new submillimeter-wave solar telescope // Proc. 2001 SBMO/IEEE MTT-S Int. Microwave and Optoelectron. Conf. 2001. P. 439–442. https://doi.org/10.1109/SBMOMO.2001.1008800
  19. Kaufmann P., Castro C.G.G., Makhmutov V.S., Raulin J.-P., Schwenn R., Levato H., Rovira M. Launch of solar coronal mass ejections and submillimeter pulse bursts // J. Geophys. Res. 2003. V. 108 (A7). P. 1280. https://doi.org/10.1029/2002JA009729
  20. Kaufmann P., Marcon R., Abrantes A., Bortolucci E.C., Fernandes L.O.T., Kropotov G.I., Kudaka A.S., Machado N., Marun A., Nikolaev V., Silva A., da Silva C.S., Timofeevsky A. THz photometers for solar flare observations from space // Exp. Astron. 2014. V. 37. P. 579–598. https://doi.org/10.1007/s10686-014-9389-y
  21. Kaufmann P., White S.M., Marcon R., Kudaka A.S., Cabezas D.P., Cassiano M.M., Francile C., Fernandes L.O.T., Hidalgo Ramirez R.F., Luoni M., Marun A., Pereyra P., de Souza R. V. Bright 30 THz impulsive solar bursts // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120. P. 4155. https://doi.org/10.1002/2015JA021313
  22. Kinnison J., Vaughan R., Hill P., Raouafi N., Guo Y., Pinkine N. Parker Solar Probe: A Mission to Touch the Sun // IEEE Aerospace Conf. 2020. P. 1–14. https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172703
  23. Krucker S., Castro C.G.G., Hudson H.S., Trottet G., Bastian T.S., Hales A.S., Kašparová J., Klein K. -L., Kretzschmar, M., Lüthi, T., Mackinnon, A., Pohjolainen, S., White S.M. Solar flares at submillimeter wavelengths // Astron. and Astrophys. Rev. 2013. V. 21. Id. 58. https://doi.org/10.1007/s00159-013-0058-3
  24. Luthi T., Magun A., Miller M. First observation of a solar X-class flare in the submillimeter range with KOSMA // Astron. and Astrophys. 2004. V. 415. P. 1123–1132. https://doi.org/10.1051/0004-6361:20034624
  25. Makhmutov V.S., Raulin J.P., Castro C.G.G., Kaufmann P., Correia E. Wavelet decomposition of submillimeter solar radio bursts // Sol. Phys. 2003. V. 218. P. 211–220. https://doi.org/10.1023/B:SOLA.0000013047.26419.33
  26. Wedemeyer S., Bastian T., Brajša R., Hudson H., Fleishman G., Loukitcheva M., Fleck B., Kontar E.P., De Pontieu B., Yagoubov P., Tiwari S.K., Soler R., Black J.H., Antolin P., Scullion E., Gunár S., Labrosse N., Ludwig H.-G., Benz A.O., White S.M., Hauschildt P., Doyle J.G., Nakariakov V.M., Ayres T., Heinzel P., Karlicky M., Van Doorsselaere T., Gary D., Alissandrakis C.E., Nindos A., Solanki S.K, Rouppe van der Voort L., Shimojo M., Kato Y., Zaqarashvili T., Perez, E., Selhorst C.L., Barta M. Solar science with the Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array – A new view of our Sun // Space Sci. Rev. 2016. V. 200. P. 1–73. https://doi.org/10.1007/s11214-015-0229-9
  27. Yasuko K., Takamasa S. Atmospheric propagation model of terahertz-wave // J. Nat. Inst. Informat. and Communicat. Technology. 2008. V. 55. № 1. P. 73–77.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фотография научной аппаратуры “Солнце-Терагерц”: вид со стороны лицевой панели. Показаны входные окна телескопов, малые и большие зеркала.

Скачать (409KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектр пропускания оптических трактов детекторов с установленным одиночным фильтром LPF 23.1 (синяя кривая) и двойным фильтром LPF 23.1 (красная кривая) с учетом поглощения в воздухе: (а) – на 0.4 ТГц; (б) – на 5.0 ТГц; (в) – на 10.0 ТГц.

Скачать (399KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».