NASA проведет в Антарктике запуски шаров PUEO и GAPS в декабре 2025 года

Научная программа NASA по запуску воздушных шаров длительного пребывания возвращается в Антарктику для проведения кампании, старт которой запланирован на начало декабря 2025 года. Операции по запуску будут осуществляться с площадки близ станции Мак-Мердо, управляемой Национальным научным фондом США (NSF) на шельфовом леднике Росса. Эта кампания поддерживает две ключевые миссии: «Детектор для наблюдений за ультравысокими энергиями» (PUEO) и «Спектрометр общих античастиц» (GAPS), обе из которых направлены на решение фундаментальных вопросов астрофизики и космологии.

Миссия PUEO, являющаяся первым проектом, запущенным в рамках программы NASA «Пионеры астрофизики», призвана обнаружить сигналы от нейтрино сверхвысоких энергий, приходящих из отдаленных космических явлений. Аппарат будет использовать массивный антарктический ледяной щит в качестве гигантского детектора, ища радиосигналы, возникающие при взаимодействии этих нейтрино с плотным льдом. Руководит проектом PUEO главный исследователь Абигейл Вирегг из Чикагского университета. Миссия призвана обеспечить ведущую в мире чувствительность в обнаружении нейтрино, превосходящую по охвату предыдущую программу ANITA на порядок при 10 ЭэВ.

Эксперимент GAPS нацелен на определение происхождения темной материи, невидимой формы материи, составляющей более 80% всей материи во Вселенной. Прибор оптимизирован для точного измерения потока низкоэнергетических космических антинуклонов, в частности, антидейтронов, которые могут быть индикаторами распада темной материи. Обнаружение даже одного антидейтрона на этом энергетическом уровне может стать решающим свидетельством новой физики, поскольку ожидаемый астрофизический фон для них на низких энергиях значительно ниже возможного сигнала от темной материи.

Для обеспечения длительных полетов обе миссии используют безразпорные воздушные шары, которые остаются в равновесии с окружающей атмосферой, выпуская газ по мере набора высоты. Такая конструкция, в сочетании с полярными циркуляционными паттернами и непрерывным солнечным светом в течение антарктического лета, делает эти платформы надежными для продолжительных миссий. Управление программой научных воздушных шаров NASA осуществляет Центр полетов имени Уоллопса, а компания Peraton обеспечивает планирование миссий и полевые операции. Воздушные шары для этих миссий изготавливаются компанией Aerostar.

Миссия GAPS ранее проводила наземные испытания на ускорителе KEK в 2004 и 2005 годах, а также летное испытание прототипа (pGAPS) в июне 2012 года. Успех текущей кампании зависит от сотрудничества с NSF, правительством Новой Зеландии и Военно-воздушными силами США. В рамках кампании также запланированы запуски для проверки технологий, такие как Salter Test Flight Universal. Эти миссии обещают собрать критически важные данные, которые могут изменить наше понимание устройства Вселенной.