Создание всемирной сети для исследований  Космической Погоды SEVAN

Сеть датчиков частиц SEVAN, расположенных в средних и низких  широтах (Сеть Наблюдения  и Анализа Космической Погоды), создается в рамках Международного Года Солнца (IHY-2007). Целью является проведение фундаментальных исследований в области ускорения частиц вблизи солнца и исследования космической погоды. Новый тип датчиков частиц одновременно измерит изменяющиеся потоки большинства разновидностей вторичных космических лучей, таким образом превращаясь в мощное интегрированное устройство, используемое для исследования эффектов солнечной модуляции. Наземные датчики измеряют временные ряды вторичных частиц, рожденных в каскадах, возникающих в атмосфере в результате ядерных взаимодействий протонов и ядер, ускоренных в галактике. При сильных солнечных вспышках иногда дополнительные вторичные частицы добавляются к этому "фоновому" потоку. Исследования изменения временных рядов вторичных частиц могут пролить свет на высокоэнергетические механизмы ускорения частиц. Временной ряд интенсивности частиц высоких энергий может также предоставить очень важную информацию о ключевых особенностях межпланетных бурь. Недавние результаты детектирования солнечных событий (2003 - 2005) мониторами Арагацкого Центра Космического Погоды (ASEC) демонстрируют широкие возможности, обеспеченные новыми датчиками частиц, измеряющими нейтронные, электронные и мюонные потоки с внутренними корреляциями.

3 датчика SEVAN установленных  на склонах горы Арагац в Армении работают на высоте 3200 и 2000 м. и в центральном отделении ОКЛ в Ереване на высоте 1000 м.; один датчик был установлен  в Болгарии на горе Муссала и другой в хорватской обсерватории в Загребе. Большой объем информации, предоставленная датчиками одного и того же типа, работающих на  приблизительно одинаковой долготе и широте, обеспечивает дополнительные возможности для исследовании в области Космической Погоды и Солнечной физики.

Будучи полностью развернутой, сеть SEVAN обеспечит надежный контроль Солнца как минимум одним датчиком 22 часа и двумя датчиками 18 часов в день. Мы предполагаем, что потоки частиц, измеренные новой сетью на средних и низких широтах, вместе с информацией от спутников и сетей высокоширотных датчиков, обеспечат экспериментальные данные о самых энергетических процессах в солнечной системе и станут важным элементом службы прогнозирования и контроля глобальной космической погоды.

Рис.1 Возможные местоположения детекторов Сети Наблюдения  и Анализа Космической Погоды (SEVAN)

 

   

Рис. 2 Основное измерительное устройство сети SEVAN

 Поступающие нейтральные частицы подвергаются ядерным реакциям в толстом 25 см-ом пластмассовом сцинтилляторе и производят протоны и другие заряженные частицы. В верхнем сцинтилляторе, толщиной в 5 см, заряженные частицы регистрируются очень эффективно; однако для ядерных взаимодействий нейтральных частиц недостаточно материала. Когда нейтральная частица пересекает основной тонкий сцинтиллятор (5 см), сигнала обычно не следует. Отсутствие сигнала в верхних сцинтилляторах, совпадающих с сигналом в среднем сцинтилляторе, указывает на детектирование нейтральной частицы. Совпадение сигналов от верхнего и  и нижнего сцинтиллятора указывает, что поступили мюоны высоких энергии. Свинцовые поглотители улучшают эффективность детектирования нейтрального потока и зафильтрированных заряженных частиц малой энергии. Если мы обозначаем “1” сигнал от сцинтиллятора и “0” отсутствие сигнала, возможны следующие комбинации 3-слоистой продукции датчика:

Микроконтоллеры используемые для накопление данных (DAQ), и Система Анализа данных (ADAS) обеспечивают регистрацию и хранение всех логических комбинаций сигналов детектора длядальнейшегоофлайн анализа и для генерации онлайн сигнала предупреждения. Подсистема ADAS позволяет также обеспечивать дистанционное управление высокого напряжения ФЭУ и параметров электроники DAQ.

Семинар UN/ESA/NASA/JAXA на тему Международный Год Солнца 2007 и Основные Космические исследования "Первые Следствия Международного Года Солнца 2007 ".

Доклады относительно сети SEVAN были представлены на нескольких международных форумах (см. материалы в сайте http://aragats.am)

• Report ”SEVAN particle-detector network located at Middle-Low latitudes for Solar Physics and Space Weather research” was presented to COSPAR Congress in Montreal, July 12-20, 2008, to International cosmic Ray Conference, Lodz, Poland, 2009, to UN BSS & IHY Workshop on Basic Space Science in Daejeon, Korea, 2009.

  Oпубликованы следующие работы:

1.      A.Chilingarian, G. Hovsepyan, K. Arakelyan, et al., Space Environmental Viewing and Analysis Network (SEVAN), Earth, Moon, and Planets An International Journal of Solar System Science, Volume 104,  page 195, 2009.

2.      A. Chilingarian,A.Reymers, A: Investigations of the response of hybrid particle detectors for the Space Environmental Viewing and Analysis Network (SEVAN), Ann. Geophys., 26, 249-257, 2008.  

Международный консорциум Года Солнца признал проект SEVAN одним из 3-х наилучших среди 18 осуществленных м 2006-2009 гг.