Характеристики оптической системы научной аппаратуры «Солнце – Терагерц»

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе представлено краткое описание основных научных задач космического эксперимента «Солнце – Терагерц». В рамках указанного проекта в Физическом институте им. П.Н. Лебедева Российской академии наук проводится изготовление научной аппаратуры (НА) для установки на Российском сегменте МКС. Оптическая система каждого из восьми приемников излучения НА состоит из системы зеркал, оптического прерывателя, отрезающего и полосового фильтров. Для каждого элемента данной системы получены спектральные характеристики. При калибровке прибора используется тепловой источник — имитатор черного тела (ИЧТ). Для оценки сигнала спокойного Солнца методами численного интегрирования рассчитана интенсивность излучения, проходящего через систему фильтров с использованием стандартного солнечного спектра ASTM E-490.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Е. Д. Тульников

Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Author for correspondence.
Email: tulnikov.ed@yandex.ru
Russian Federation, Москва; Московская обл., Долгопрудный

В. И. Логачев

Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: tulnikov.ed@yandex.ru
Russian Federation, Москва

В. С. Махмутов

Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: tulnikov.ed@yandex.ru
Russian Federation, Москва; Московская обл., Долгопрудный

М. В. Филиппов

Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: tulnikov.ed@yandex.ru
Russian Federation, Москва

А. А. Квашнин

Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: tulnikov.ed@yandex.ru
Russian Federation, Москва

М. В. Разумейко

Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: tulnikov.ed@yandex.ru
Russian Federation, Москва

С. В. Соков

Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: tulnikov.ed@yandex.ru
Russian Federation, Москва

С. В. Мизин

Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: tulnikov.ed@yandex.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Kinnison J., Vaughan R., Hill P. et al. Parker Solar Probe: A Mission to Touch the Sun // IEEE Aerospace Conference. 2020. P. 1–14. https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172703
  2. Howard R.A., Vourlidas A., Korendyke C.M. et al. The solar and heliospheric imager (SoloHI) instrument for the solar orbiter mission // Proc. SPIE Solar Physics and Space Weather Instrumentation. 2013. V. 8862 Art.ID 88620H. https://doi.org/10.1117/12.2027657
  3. Domingo V., Fleck B., Poland A.I. SOHO: The Solar and Heliospheric Observatory // Space Science Reviews. 1995. V. 72. P. 81–84. https://doi.org/10.1007/BF00768758.
  4. Davila J.M., Rust D.M., Pizzo V.J. et al. Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) // Proc. SPIE. Missions to the Sun. V. 2804. 1996. https://doi.org/10.1117/12.259724
  5. Калинин Е.В., Филиппов М.В., Махмутов В.С. и др. Исследование температурного эффекта резонансных оптических прерывателей в космической научной аппаратуре // Косм. исслед. 2021. № 1. С. 3–8. https://doi.org/10.31857/S0023420621010040
  6. Kaufmann P., Raullin J.-P., de Castro C.G.G. et al. A New Solar Burst Spectral Component Emitting Only in the Terahertz Range // Astrophysical J. 2004. V. 603. P. L121–L124. https://doi.org/10.1086/383186
  7. Kaufmann P., Correia E., Costa J.E.R. et al. Solar burst with millimetre-wave emission at high frequency only // Nature. 1985. V. 313. P. 380–382. https://doi.org/10.1038/313380a0
  8. Kaufmann P. Submillimeter/IR solar bursts from high energy electrons // Proc. AIP conference 1996. V. 374. P. 379–392. https://doi.org/10.1063/1.50945.
  9. Kaufmann P., Costa J.E.R., Castro C.G.G. et al. The new submillimeter-wave solar telescope // Proc. SBMO/IEEE MTT-S International Microwave and Optoelectronics Conference. 2001. P. 439–442. https://doi.org/10.1109/SBMOMO.2001.1008800
  10. Kaufmann P., Castro C.G.G., Makhmutov V.S. et al. Launch of solar coronal mass ejections and submillimeter pulse bursts // J. Geophysical Research. 2003. V. 108(A7). Art.ID 1280. https://doi.org/10.1029/2002JA009729
  11. Krucker S., Castro C.G.G., Hudson H.S. et al. Solar flares at submillimeter wavelengths // Astron Astrophys Review. 2013. V. 21. Iss. 58. https://doi.org/10.1007/s00159-013-0058-3
  12. Luthi T., Magun A., Miller M. First observation of a solar X-class flare in the submillimeter range with KOSMA // Astronomy and Astrophysics. 2004. V. 415. P. 1123–1132. https://doi.org/10.1051/0004-6361:20034624
  13. Makhmutov V.S., Raulin J.P., Castro C.G.G. et al. Wavelet Decomposition of Submillimeter Solar Radio Bursts // Solar Physics. 2003. V. 218. P. 211–220. https://doi.org/10.1023/B:SOLA.0000013047.26419.33
  14. Махмутов В.С., Курт В.Г., Юшков Б.Ю. и др. Спектральные особенности высокоэнергичного рентгеновского, гамма-излучения и субмиллиметрового радиоизлучения в импульсной фазе солнечной вспышки // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2011. Т. 75. № 6. С. 796–799.
  15. Квашнин А.А., Логачев В.И., Филиппов М.В. и др. Оптическая система прибора для измерения солнечного терагерцового излучения // Космическая техника и технологии. 2021. № 4(35). С. 22–30. https://doi.org/10.33950/spacetech-2308-7625-2021-4-22-30
  16. Характеристики отрезающих фильтров LPF23.1 [сайт]. Режим доступа: https://www.tydexoptics.com/pdf/ru/THz_Low_Pass_Filter.pdf (дата обращения 22.02.2024)
  17. Характеристики отрезающих фильтров BPF [сайт]. Режим доступа: http://www.tydexoptics.com/ru/products/tgc-ustrojstva/thz_band_pass_filter/ (дата обращения 22.02.2024)
  18. Филиппов М.В., Махмутов В.С., Максумов О.С и др. Исследование температурного эффекта резонансных оптических прерывателей в космической научной аппаратуре // Космическая техника и технологии. 2023. №1(40). С. 30–40. EDN: WZAMJN.
  19. Характеристики ОАП «Ячейка Голея» [сайт]. Режим доступа: http://www.tydexoptics.com/ru/products/thz_devices/golay_cell/ (дата обращения 22.02.24 г.)
  20. Филиппов М.В., Махмутов В.С., Логачев В.И. и др. Расчет чувствительности детекторов для космического эксперимента «Солнце –Терагерц» // Журнал технической физики. 2023. Т. 93. № 9. С. 1377–1382. https://doi.org/10.21883/JTF.2023.09.56226.167-23.
  21. ASTM Standard Extraterrestrial Spectrum Reference E-490-00. (n.d.). Grid Modernization NREL. https://www.nrel.gov/grid/solar-resource/spectra-astm-e490.html

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Bandwidth characteristics of the mirror system (a), cutoff filter (b), input window of the terahertz receiver (c), bandpass filter of the 0.4 THz channel (d) and bandpass filter of the 12 THz channel (d).

Download (78KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Bandwidth characteristics of the optical system of the 3 THz channel (a), 5 THz channel (b), 7 THz channel (c) and 12 THz channel (d).

Download (70KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Solar radiation spectrum ASTM E-490 depending on wavelength (a) and depending on frequency (b).

Download (32KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences