Введение........................................................................................................................... 5
Глава 1. Обзор методов и результатов исследований планет и небесных тел
методами ядерной физики............................................................................................ 18
1.1 Актуальность вопроса о распространенности воды в реголите современного
Марса........................................................................................................................... 19
1.2 Физические основы ядерных планетных измерений ....................................... 21
1.3 Приборы ХЕНД и ФРЕНД по орбитальному картографированию
нейтронного излучения Марса ................................................................................. 23
1.3.1 Прибор ХЕНД................................................................................................ 23
1.3.2 Прибор ФРЕНД.............................................................................................. 27
1.4 Научная миссии НАСА «Марсианская Научная Лаборатория»..................... 30
Глава 2. Описание научного эксперимента Динамическое Альбедо Нейтронов... 32
2.1 Эксперимент ДАН ............................................................................................... 32
2.2 Описание блока ДАН-ИНГ................................................................................. 36
2.3 Описание блока ДАН-ДЭ и формата данных ................................................... 39
2.4 Метод оценки распределения воды по данным измерений прибора ДАН с
нейтронным генератором.......................................................................................... 46
2.5 Возможность оценки распределения воды по данным мониторинга
нейтронного излучения прибором ДАН.................................................................. 50
2.6 Выводы.................................................................................................................. 52
Глава 3. Оценка нейтронного фона на Марсе при измерениях прибором ДАН .... 54
3.1 Описание радиоизотопного генератора марсохода «Кюриосити»................. 54
3.2 Описание проведения калибровок ДАН в составе марсохода на Земле........ 55
3.3 Выводы.................................................................................................................. 59
Глава 4. Обработка данных мониторинга нейтронного излучения прибором ДАН
......................................................................................................................................... 61
4.1 Пространственная привязка мониторинговых измерений ДАН .................... 61
4.2 Параметр измерений нейтронного альбедо прибором ДАН........................... 63
4.3 Примеры использования параметра FDAN в измерениях прибора ДАН......... 67
4.4 Выводы.................................................................................................................. 71
3
Глава 5. Сравнение методов оценки содержания воды вдоль трассы движения
марсохода ....................................................................................................................... 72
5.1 Метод использования численного моделирования для оценки содержания
воды в марсианском реголите .................................................................................. 72
5.2 Сравнение результатов активных измерений с методом К. Тейта в оценке
воды по данным нейтронного мониторинга прибора ДАН .................................. 76
5.3 Оценка различия в оценке воды по результатам применения двух методов 78
5.4 Выводы.................................................................................................................. 79
Глава 6. Метод оценки содержания воды на основе данных мониторинга
нейтронного излучения с использованием результатов активных измерений....... 81
6.1 Описание метода оценки содержания воды по данным мониторинга
нейтронного излучения с использованием результатов активных измерений ... 81
6.2 Сопоставление результатов оценки содержания воды по активным и
мониторинговым результатам измерений............................................................... 88
6.3 Выбор значений содержания хлора при реализации предлагаемого метода
оценки воды................................................................................................................ 91
6.3.1 Случай длительнопериодичного изменения хлора.................................... 91
6.3.2 Случай короткопериодичного изменения хлора........................................ 93
6.3.3 Случай оценки хлора по результатам других научных приборов ........... 96
6.4 Выводы.................................................................................................................. 98
Глава 7. Результаты применения предложенного метода оценки воды по данным
прибора ДАН для изучения локальных особенностей вариаций воды в кратере
Гейл............................................................................................................................... 100
7.1 Оценка воды по результатам данных мониторинга нейтронного излучения
Марса прибором ДАН ............................................................................................. 100
7.2 Результаты измерений в области Violet Valley района Kimberley ............... 104
7.3 Результаты измерений в области хребта Vera Rubin ..................................... 106
7.4 Выводы................................................................................................................ 108
Глава 8. Каталогизация данных эксперимента ДАН по оценке содержания воды и
хлора вдоль пути следования марсохода «Кюриосити» в кратере Гейл............... 109
8.1 Представление данных прибора ДАН в виде отдельных пикселей для
анализа измерений вдоль трассы движения марсохода....................................... 110
8.2 Сопоставление пикселей научных данных прибора ДАН и геологических
регионов, для выбора оценки значений эквивалентного хлора.......................... 115
8.3 Каталог представленных пикселей научных данных прибора ДАН............ 121
4
8.4 Выводы................................................................................................................ 122
Заключение .................................................................................................................. 124
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ.............................................................. 127
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 130
ПРИЛОЖЕНИЕ А. КАТАЛОГ НАУЧНЫХ ДАННЫХ ПРИБОРА ДАН............. 137
