Космодром Байконур, 26 декабря 2014 года, южная темная ночь, 21.30 по московскому времени. Последние приготовления к пуску ракеты. В небольшом затемненном зале в НИИЯФ МГУ собрались участники коллаборации НУКЛОН, чтобы  наблюдать телетрансляцию  запуска ракеты. На экране большого монитора видим неспешные движения людей из стартовой команды. Ракета Союз-2.1б стоит, освещенная прожекторами, на стартовой площадке № 31 с детектором НУКЛОН в составе спутника РЕСУРС-П №2 под головным обтекателем.  Ветерок относит туман парящего жидкого кислорода из топливных баков ракеты. В 21.45 отходят многоярусные конструкции, окружавшие ракету. На стартовой площадке уже никого, с главного пульта управления начался обратный отсчет времени.  Считанные секунды до пуска. Доклады стартовой команды… Немного истории. Детектор НУКЛОН создавался более 10 лет коллаборацией из нескольких научных и промышленных организаций во главе с НИИЯФ МГУ и предназначен для исследования спектра и состава космических лучей с энергией 10¹¹–5×10¹⁴ эВ в области так называемого колена (излома в наклоне спектра), открытого советскими физиками более 50 лет назад. Причина изменения формы спектра до сих пор не выяснена,  несмотря на многочисленные эксперименты с широкими атмосферными ливнями, в том числе на высокогорных установках Памира, Тибета, Боливии, а также на баллонах в Антарктике. Надежды последнего времени связаны с новыми экспериментами на спутниках Земли. Они позволят провести прямые измерения и на основе большой статистики получить ответы на наиболее актуальные вопросы астрофизики происхождения космических лучей, механизмов их ускорения и распространения в Галактике. В детекторе НУКЛОН разработана новая методика измерения энергии первичных космических частиц. Она основана на регистрации пространственно-углового распределения вторичных частиц электронными методами на установке с малой массой и большим геометрическим фактором, что имеет первостепенное значение для экспериментов в космосе. Детектор состоит из  кремниевых и сцинтилляционных детекторов, углеродной мишени, вольфрамового конвертора γ-квантов, а также микрокалориметра – всего более 10 тысяч каналов. В ОИЯИ была разработана и изготовлена двухуровневая сцинтилляционная система быстрого триггера (ССБТ). Цель триггерной системы  –  регистрация всех событий, их быстрая предварительная обработка с целью выборки событий в диапазоне энергий 10¹¹–5×10¹⁴ эВ  и выдача управляющих команд для электроники всех детекторов. ССБТ содержит перестраиваемые триггеры первого и второго уровней для более эффективного отбора событий и состоит из трех двусторонних модулей, обеспечивающих многократное дублирование, а также электронной платы триггера первого уровня. Детектор НУКЛОН создавался на базе современных детекторов физики частиц и включает в себя падовые кремниевые детекторы заряда,  сцинтилляционные многостриповые детекторы триггерной системы, вольфрамовый конвертор гамма-квантов и микростриповые кремниевые детекторы. В связи с жесткими требованиями к оборудованию на космических аппаратах все детекторы, в том числе триггерная система, с самого начала проектировались на промышленной основе, чтобы удовлетворить как требования к детекторам в физике высоких энергий, так и специфические космические требования. В течение многих лет незаменимым конструктором механики триггерной системы был недавно ушедший от нас  Н. С. Толстой из КБ ЛЯП. Несколько вариантов разработанных и изготовленных модулей триггерной системы проходили тесты как на пучках SPS в ЦЕРН, так и на стендах И. П. Чупина в МКБ «Радуга» под контролем военного представителя.   Длительная история подготовки эксперимента НУКЛОН связана с тем, что по разным причинам, находящимся вне рамок компетенции коллаборации, детектор пять раз «пересаживался» с одного спутника на другой, с одной ракеты-носителя на другую и т. д. Каждая пересадка требовала адаптации к новым условиям, внесения изменений в детекторы, в том числе в детекторы и электронику триггерной системы, которая разрабатывалась, изготавливалась и тестировалась В. Ф. Борейко, Н. В. Горбуновым и В. М. Гребенюком. С другой стороны, как известно, нет предела совершенству,  и в новые разработки триггерной электроники постоянно вносились улучшения. С прототипами детекторов НУКЛОН ежегодно проводились тестовые сеансы на различных адронных и ядерных пучках SPS ускорителя ЦЕРН, включая  тесты на пучке ядер в 2013 году. Неоценима помощь З. В. Крумштейна и А. Б. Садовского, участвовавших в работах на церновских пучках, а также сотрудников ОИЯИ, постоянно работающих в ЦЕРН, – Н. И. Зимина, В. Ю. Каржавина, В. А. Аносова и многих других.   …Медленно тянутся последние минуты перед стартом ракеты. Прежде чем ракета устремится ввысь, на земле она проходит длительный этап подготовки. На космодром ее привозят в разобранном виде. И только после тщательных проверок начинается сборка конструкции в единое целое. Собирается пакет, проводятся испытания. После этого ракета готова к транспортировке на стартовый комплекс. Но даже после установки на стартовый стол ракета отправляется в космос не сразу. Сначала – испытания и генеральная репетиция старта. Проводятся автономные испытания систем, проверяется каждая в отдельности, потом идут генеральные испытания. Имитируются полет ракеты-носителя, набор программ, первые 540 минут полета. Только ракета стоит на месте и вместо нее работают имитаторы. За стартом следят не по красивой картинке, которую привык видеть зритель, а по схемам  так называемой телеметрии. Вернемся в НИИЯФ МГУ. Там создан мини-ЦУП – центр управления полетом детектора НУКЛОН в составе спутника РЕСУРС-П №2, в который будут поступать информация о работе всех систем детектора на орбите и «сырые» данные для обработки и последующего анализа. Вечером 26-го в центре – участники коллаборации НУКЛОН из НИИЯФ МГУ, ОИЯИ, ФГУП «Арсенал» из  Санкт-Петербурга, СКБ «Автоматика» из Екатеринбурга,  НИИ материаловедения из Зеленограда, чтобы в он-лайн режиме наблюдать телетрансляцию запуска ракеты с космодрома Байконур с детектором НУКЛОН. Здесь же присутствуют ректор МГУ В. А. Садовничий, директор НИИЯФ МГУ М. И. Панасюк и другие приглашенные. В напряженной тишине затемненного зала через каждые 10 секунд звучат короткие доклады участников стартовой команды о работе систем на первых минутах ее полета… Запуск проходит успешно, и на десятой минуте полета спутник отделяется от ракеты-носителя, что сопровождается облегченным вздохом присутствующих и аплодисментами. В Дубне было заранее известно о предстоящем запуске,  и директор ОИЯИ В. А. Матвеев просил передать свои поздравления участникам коллаборации НУКЛОН. Предполагаемый срок активной работы спутника на орбите 3 –5 лет. Впереди большая работа по набору данных и их анализу.

Леонид ТКАЧЕВ, руководитель работ по проекту НУКЛОН в ОИЯИ