कॉस्मिक रे एनर्जेटिक्स एंड मास एक्सपेरिमेंट

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ब्रह्मांड किरण एनर्जेटिक्स एंड मास (CREAM) 10 तक कॉस्मिक किरणों की संरचना निर्धारित करने के लिए एक प्रयोग हैब्रह्मांडीय किरण स्पेक्ट्रम में 15 eV (घुटने की संभावना के रूप में भी जाना जाता है)।

यह परिकल्पना की गई है कि ब्रह्मांडीय किरण स्पेक्ट्रम की घुटने की संभावना को सैद्धांतिक अधिकतम ऊर्जा द्वारा समझाया जा सकता है कि एक सुपरनोवा फर्मी त्वरण के अनुसार कणों को गति प्रदान कर सकता है। उच्च ऊंचाई वाले गुब्बारे की सहायता से कम से कम 34 किमी (21 मील) की ऊंचाई पर भेजे गए समय-आधारित चार्ज डिटेक्टर और संक्रमण विकिरण डिटेक्टर का उपयोग करके माप पूरा किया जाता है।

अंटार्कटिका में मैकमुर्डो स्टेशन से प्रक्षेपित करने के बाद, गुब्बारा 60-100 दिनों तक ऊपर रहेगा और डिटेक्टरों पर प्रहार करने वाली अबाध ब्रह्मांडीय किरणों के आवेशों और ऊर्जाओं पर डेटा एकत्र करेगा।

अपेक्षित परिणाम

इस प्रकार के प्रयोग के फायदों में से एक यह है कि मूल कण की पहचान करना संभव है जिसके कारण भू-आधारित डिटेक्टरों द्वारा एयर शावर (भौतिकी) का पता लगाया गया होगा। अधिकतम पता लगाने योग्य ऊर्जा स्तर उड़ान की अवधि और डिटेक्टर के आकार द्वारा निर्धारित किया जाता है; इस प्रकार के प्रयोगों के लिए इधर-उधर जाने में एक कठिन बाधा। 10 बजे घुटने के ऊपर पाई जाने वाली ब्रह्मांडीय किरणों की उत्पत्ति को समझने के लिए ब्रह्मांडीय किरणों की संरचना का सटीक माप आवश्यक है।15 ईवी। तिथि करने के लिए, CREAM बैलून प्रयोगों ने कुल 161 दिनों का एक्सपोजर जमा किया है, जो किसी भी अन्य एकल बैलून-जनित प्रयोग से अधिक है।[1][2]

क्रीम III अंटार्कटिका में उड़ान भरती है

प्रायोगिक लक्ष्य

  • क्या घुटने को सुपरनोवा के कारण अधिकतम त्वरण द्वारा समझाया जा सकता है?
  • क्या ब्रह्मांडीय किरणों की संरचना समय के साथ बदल गई है?
  • क्या ब्रह्मांडीय किरणों के उत्पादन के लिए कई तंत्र जिम्मेदार हैं?

निर्माण

क्रीम II का इंस्ट्रुमेंटेशन।

इन सवालों का जवाब देने के लिए, 10 में ब्रह्मांडीय किरणों की जांच करना विशेष रुचि है12 से 1015 eV क्षेत्र घुटने के ठीक नीचे मौलिक संरचना में बदलाव की भविष्यवाणी करने वाले कई सिद्धांतों के कारण। ब्रह्मांडीय किरणों के तात्विक स्पेक्ट्रम को निर्धारित करने के लिए, CREAM एक सेमीकंडक्टर डिटेक्टर, टाइम-ऑफ-फ्लाइट मास स्पेक्ट्रोमेट्री और स्किंटिलेटिंग फाइबर hodoscope का उपयोग करता है ताकि लोहे (Z = 26) तक के कणों के आवेश का पता लगाया जा सके। आयनीकरण कैलोरीमीटर के साथ, ऊर्जा को एक संक्रमण विकिरण डिटेक्टर (TRD) से मापा जाता है। क्योंकि सभी डिटेक्टर एक-दूसरे के करीब हैं, कैलोरीमीटर में उत्पादित बौछारों और चार्ज-मापने वाले यंत्रों के बीच बातचीत को कम करना एक प्रमुख चिंता का विषय है। इस प्रभाव को कम करने के लिए, CREAM एक छोटे से क्षेत्र के साथ बड़ी संख्या में पिक्सेल का उपयोग करता है, साथ ही प्राथमिक कण के कारण होने वाली घटनाओं और कैलोरीमीटर से बैक-स्कैटरिंग के कारण होने वाली घटनाओं के बीच अंतर करने के लिए बहुत तेज़ रीडआउट समय होता है।

टीआरडी का अपेक्षाकृत कम घनत्व कम प्रवाह वाले कणों का पता लगाने के लिए एक बड़े डिटेक्टर ज्यामिति की अनुमति देता है। लॉरेंत्ज़ कारक γ को मापकर, कण के आवेश के ज्ञान के साथ मिलकर, डिटेक्टर को चार्ज ±1 (इलेक्ट्रॉन, पियोन, म्यूऑन, आदि) की विभिन्न ब्रह्मांडीय किरणों के साथ जांचना संभव है। दक्षिणी ध्रुव के पास ब्रह्मांडीय किरणों के लिए अपेक्षाकृत कम भू-चुंबकीय कटऑफ ऊर्जा के कारण, इन कम-ऊर्जा कणों के वीटो के रूप में कार्य करने के लिए टीआरडी के मॉड्यूल के बीच एक चेरेंकोव डिटेक्टर रखा गया है।[3] बिजली के लिए, सिस्टम में ऊर्जा भंडारण के लिए बैटरी शामिल हैं, साथ ही 100 दिनों के लिए मिशन को बनाए रखने के लिए रेटेड सौर सरणी भी शामिल है। कुल मिलाकर, उपकरण से 28-वोल्ट की आपूर्ति से केवल 380 वाट खींचने की उम्मीद है, ऊर्जा-कुशल इलेक्ट्रॉनिक्स की एक बहुत ही सावधानीपूर्वक पसंद के लिए धन्यवाद। निकट-निर्वात स्थितियों में, 100 वोल्ट से कम पर काम करने वाले बिना शील्ड वाले इलेक्ट्रॉनिक्स के बीच कोरोनल डिस्चार्ज के खिलाफ महत्वपूर्ण सावधानी बरतनी चाहिए। प्लास्टर जैसे हल्के ढांकता हुआ परिसर में सभी प्रासंगिक इलेक्ट्रॉनिक्स को ढंक कर इसे कम किया जाता है।

उपकरण को तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में संचालित करने में सक्षम होना चाहिए, क्योंकि अंटार्कटिका के उच्च अल्बेडो बहुत अधिक तापमान पैदा कर सकते हैं, जबकि अंधेरे की अवधि के परिणामस्वरूप बहुत कम तापमान होगा।

गिट्टी को छोड़कर, उपकरण का कुल वजन अधिक नहीं होना चाहिए 5,500 pounds (2,500 kg) वांछित ऊंचाई तक पहुँचने के लिए। पर्याप्त मात्रा में जोखिम के बाद उपकरण को गुब्बारे से अलग करके पुनर्प्राप्ति की जाती है, और उपकरण के वंश को कुछ हद तक धीमा करने के लिए एक पैराशूट खुलता है। यद्यपि प्रयोग को कोलंबिया वैज्ञानिक गुब्बारा सुविधा की संरचनात्मक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, यह अपरिहार्य है कि उपकरण के बदली जाने वाले भागों को कुछ नुकसान होगा। मुख्य प्राथमिकता डेटा पुनर्प्राप्ति है; अन्य सभी प्रणालियों को इस बिंदु पर द्वितीयक माना जाता है।

क्रीम उड़ानें

CREAM Flights (Launch history)
Year Start Date (UTC) End Date (UTC) Flight Reference
2004 December 16, 2004 January 27, 2005 CREAM I [4]
2005 December 15, 2005 January 13, 2006 CREAM II [5]
2007 December 18, 2007 January 17, 2008 CREAM III [6]
2008 December 18, 2008 January 7, 2009 CREAM IV [7]
2009 December 1, 2009 January 8, 2010 CREAM V [8]
2010 December 21, 2010 December 26, 2010 CREAM VI [9]
2016 November 28, 2016 BACCUS [10]
2017 Delivered on August 14, 2017; pending activation ISS-CREAM [11]


आईएसएस-क्रीम

उच्चारित आइसक्रीम, ISS-CREAM, CREAM बैलून प्रयोगों की अगली पीढ़ी का संस्करण है जिसे CRS-12 मिशन के साथ 14 अगस्त, 2017 को अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन भेजा गया था, और स्टेशन पर स्थायी रूप से स्थापित किया जाएगा। 410 किमी की ऊंचाई पर स्थित, पिछली बैलून उड़ानों की तुलना में 10 गुना अधिक, ISS-CREAM अपने तीन साल के मिशन के दौरान लगभग नॉन-स्टॉप डेटा लेने में सक्षम होगा। अत्यधिक ऊंचाई के कारण, संसूचक तक पहुँचने से पहले आपतित कणों के बिखरने के लिए कोई वातावरण नहीं है। यह उम्मीद की गई थी कि यह आईएसएस-आधारित मिशन क्रैम बैलून प्रयोगों की तुलना में परिमाण के क्रम में अधिक डेटा एकत्र करेगा।[12] परियोजना प्रबंधन संकट के बाद, ISS-CREAM को फरवरी 2019 में बंद कर दिया गया।[13]


धन

CREAM प्रयोगों को वर्तमान में NASA द्वारा वित्त पोषित किया जा रहा है।

सहयोगी

वर्तमान CREAM सहयोग टीम में सदस्य शामिल हैं

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ E.S. Seo; et al. (25 April 2003). "Cosmic-ray energetics and mass (CREAM) balloon project" (PDF). Advances in Space Research. 33 (10): 1777–1785. Bibcode:2004AdSpR..33.1777S. doi:10.1016/j.asr.2003.05.019.
  2. ↑ "Cosmic Ray Energetics and Mass (CREAM)". 4 March 2015.
  3. ↑ H.S. Ahn; et al. (10 May 2007). "Cosmic-ray energetics and mass (CREAM) instrument" (PDF). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 579 (3): 1034–1053. Bibcode:2007NIMPA.579.1034A. CiteSeerX 10.1.1.476.5252. doi:10.1016/j.nima.2007.05.203. Archived from the original (PDF) on 4 March 2016.
  4. ↑ "CREAM Flight 2004". cosmicray umd edu. Retrieved 15 August 2017.
  5. ↑ "CREAM Flight 2005". cosmicray umd edu. Retrieved 15 August 2017.
  6. ↑ "CREAM Flight 2007". cosmicray umd edu. Retrieved 15 August 2017.
  7. ↑ "CREAM Flight 2008". cosmicray umd edu. Retrieved 15 August 2017.
  8. ↑ "CREAM Flight 2009". cosmicray umd edu. Retrieved 15 August 2017.
  9. ↑ "CREAM Flight 2010". cosmicray umd edu. Retrieved 15 August 2017.
  10. ↑ "BACCUS". cosmicray umd edu. Retrieved 15 August 2017.
  11. ↑ "Activities". cosmicray umd edu. Retrieved 15 August 2017.
  12. ↑ "Cosmic Ray Energetics and Mass for the International Space Station" (PDF).
  13. ↑ Kramer, David (24 Jan 2022). "परित्यक्त कॉस्मिक-रे प्रयोग संभावित भस्मीकरण की प्रतीक्षा कर रहा है". Physics Today. doi:10.1063/PT.6.2.20220124a.


बाहरी संबंध

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