На научном инструменте APXS спускаемого модуля Philae миссии Rosetta был установлен альфа-излучатель, изготовленный в Научно-исследовательском институте атомных реакторов (НИИАР) госкорпорации «Росатом» в Димитровграде Ульяновской области. Такие же источники монтировались на три американских ровера, и США собираются их использовать в своей марсианской программе в 2020-х годах. «Лента.ру» побеседовала с Михаилом Рябининым, заведующим радиохимической лабораторией НИИАР, в которой создавались альфа-излучатели.
Что именно сделала ваша лаборатория для спускаемого модуля Philae?
Михаил Рябинин: На этом аппарате находится так называемый альфа-протон-рентгеновский спектрометр (научный инструмент Alpha Proton X-ray Spectrometer, APXS — прим. «Ленты.ру»), предназначенный для анализа вещества разных объектов, в частности космических. Подобный спектрометр сейчас работает на Марсе — у нас уже третья марсианская экспедиция с американским космическим агентством. Первая была в 1997 году, вторая — в 2004-м, третья — в 2012-м. Это соответственно миссии Mars Pathfinder, Opportunity и Curiosity.
Каков принцип работы прибора?
Источники на основе кюрия-244, который как раз производим мы, представляют собой альфа-излучатели, то есть испускают альфа-частицы. Они ударяются о поверхность исследуемого объекта, порождая так называемое вторичное излучение. Детекторы его регистрируют и по потере энергии определяют, из каких химических элементов состоит анализируемый объект. Естественно, предварительные градуировки проводились на Земле, где исследовалась потеря энергии на таких породообразующих элементах, как калий, натрий, магний, кальций и другие. Располагая этими данными, можно понять, из чего состоит ядро кометы 67P/Чурюмова-Герасименко.
Пока результатов нет. Часть данных была передана на Землю и анализируется Европейским космическим агентством (ЕКА). Солнечные батареи сейчас не работают, но наши зарубежные коллеги надеются, что модуль вместе с кометой попадет в зону, освещаемую солнцем.
Что из себя представляют источники кюрия-244?
Их основа — поликристаллический кремний. Диаметр — 8 миллиметров с толщиной 0,3 миллиметра. На поверхность нанесен тонкий слой металлического кюрия — микронный.
Датчики тоже ваши?
Нет, мы сделали только источники. Вся остальная аппаратура изготавливалась в Германии в городе Майнце в Институте химии общества Макса Планка (ИХоМП). Сейчас этот проект курирует профессор Гестар Клингельхофер из Университета Майнца.
Такие источники, помимо НИИАР и вашей лаборатории, может еще кто-то изготавливать в мире?
Думаю, нет ничего такого, что не могли бы сделать другие. Но у нас разработана уникальная технология, придающая нашим источникам особые характеристики. Энергия излучения альфа-частиц практически равна 5,8 мегаэлектронвольта.
Изображение: German Aerospace Center
Установка, способная производить такие изотопы, есть только в России?
В Ок-Ридже есть реактор (в Национальной лаборатории Ок-Ридж в штате Теннесси — прим. «Ленты.ру»), подобный нашему.
Как на вас вышли немецкие ученые?
Космической тематикой мы занимаемся еще с советских времен. Европейские ученые обратились в Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН), который находится в Москве, и уже коллеги из ИКИ РАН связались с нами. А мы как раз специалисты в области применения радиоизотопов.
То есть в России оказалось проще получить источники кюрия-244?
Для начала — да. Представители ЕКА взаимодействовали с ИХоМП, в результате чего нами и были разработаны такие источники. Были такие экспедиции, как «Фобос-1» и «Фобос-2» для анализа свойств спутника Марса, но, к сожалению, они закончились безрезультатно: не сумели посадить аппараты на спутник. Потом была программа «Марс-96» для анализа пород Марса.
Mars Pathfinder
Фото: NASA
В конце концов, к немецким специалистам обратились из НАСА с просьбой разработать для марсоходов альфа-протон-рентгеновский спектрометр, те — в Москву, а поскольку они (современный ИКИ РАН↓— прим. «Ленты.ру») ранее с нами взаимодействовали и мы поставляли им источники достаточно хорошего качества, то мы тоже вошли в американскую программу исследования Марса.
И вот недавно, буквально позавчера, Гестар Клингельхофер, который занимается сейчас спектрометром на Philae, попросил изготовить такие же источники для последующих полетов на Марс, куда в 2020-х годах американцы планируют запустить исследовательскую лабораторию. Ее и планируется обеспечить альфа-протон-рентгеновскими спектрометрами.
НАСА к вам напрямую не обращается, только через европейцев?
Разработчики этого прибора — немцы, поэтому мы общаемся только с ними. У нас — часть прибора.
«Поэтому я считаю, что наша комета это полностью украинское открытие. Я хочу послать заявку в Комиссию Международного астрономического союза, чтобы горы, долины и кратеры на поверхности ядра кометы Чурюмова-Герасименко назвать украинскими топонимами. Дать им названия городов, сел, астрономов, деятелей культуры нашей страны. Знаю, есть другое предложение — использовать египетские названия. Но думаю, одно другому не мешает. Сейчас нам сложно принимать активное участие в освоении космоса — сами знаете, война идет, денег на науку не хватает. Но Украина заслужила, чтобы ее вклад оценили», — сказал Клим Чурюмов в интервью «Комсомольской правде».
Как вы оцениваете весь проект Rosetta?
Мы восхищены этой миссией. Великолепный результат, мы поражены! Для нас изготовление источников — привычное дело. Этой тематикой мы занимаемся с конца прошлого века, как я говорил ранее, а полученные в трех экспедициях НАСА результаты достаточно интересные: есть предположения, что когда-то там могла быть жизнь. Успех миссии Rosetta — большая радость для всего человечества, этот успех демонстрирует наши возможности. Дня три тому назад я читал заметку в «Комсомольской правде» с высказываниями Клима Чурюмова, и меня несколько резануло, что он считает комету чисто украинским открытием. Я думаю, что это достояние всей мировой науки.
В общем — да, тут Украина...
Да, он (Клим Чурюмов — прим. «Ленты.ру») работает в Киеве в университете, а Светлана Герасименко — в Душанбе, и оба — украинцы. Но в науке нет национальности.
Когда была создана в НИИАР эта технология с источниками?
Мы сотрудничаем с ИКИ с 1980-х. Но первые результаты появились только в 1990-х годах, потому что советские экспедиции были неудачными. А первое весомое достижение — это 1997 год, миссия Mars Pathfinder.
Третий ровер, Curiosity, до сих пор присылает информацию с Марса. Недавно мне звонил бывший коллега из канадского Университета Гельма — Ральф Геллерт, раньше он работал в Майнце. Выразил мне большую благодарность за наше участие в миссии Curiosity.
Сотрудник НИИАР
Фото: ОАО «ГНЦ НИИАР»
Вы упомянули о том, что к 2020 году на американских аппаратах будут установлены ваши источники. А еще есть планы?
Есть. Мы получили предложение из Индии о поставках. Но это не так быстро. Передать радиоактивное вещество непросто. Где-то есть нестыковка в законодательстве с российской и индийской сторон. Китайцы интересовались нашими источниками. Они собирались как-то послать на Луну аппараты для исследования пород. Основные космические державы и их агентства — НАСА и ЕКА, а также Китай и Индия — проявляют большой интерес к нашим исследованиям.
А на российские аппараты ваши источники будут ставиться или пока нет таких возможностей?
Видите-ли, все упирается в экономику. Наши проекты требуют огромных капитальных вложений. С другой стороны, речь идет о престиже космической державы. Ведь собираются послать пилотируемые аппараты... Я пока не могу вам ответить, чем закончатся эти переговоры.
То есть ведутся переговоры?
Да. Интерес в наших поставках есть, но как и чем все закончится, не могу сказать.