俄罗斯MEPhI成功研制极光研究原型仪器，将搭载立方体卫星升空

近日，俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院（National Research Nuclear University MEPhI，简称MEPhI）地球空间研究实验室宣布，成功开发出一款用于探测地球外辐射带高能电子的原型仪器。该装置是探究极光成因的关键科学载荷，未来将作为Geoscan LLC公司CubeSat 3U空间平台（立方体卫星）的一部分发射入轨。

在技术架构与核心参数方面，该探测器专为小型航天器设计，克服了严格的尺寸与功耗限制。其核心组件采用掺铊碘化铯（CsI(Tl)）闪烁晶体，能够高效地将电离辐射能量转换为可见光。针对碘化铯晶体光子侧面反射与传播的特性，项目团队测试了多种硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier, SiPM）的排列方案，在光收集效率、均匀性与电子器件复杂度之间实现了平衡。此外，团队自主研发了专用的模拟数据采集板，确保在轨道极端温度波动下供电电压的稳定，并结合可编程门阵列（FPGA）作为计算核心，实现对纳秒级脉冲信号的高效数字化与实时筛选，从而优化立方体卫星有限的存储与下行传输带宽。

据了解，组装完成的探测器原型机已顺利进入校准测试阶段。初步测试结果表明，该装置不仅能够精准探测高能电子的存在，还能准确测定其能量。该项目由MEPhI地球空间研究实验室的教职工、大学生及中小学生团队共同协作完成，从零开始设计并改进了核心电路板。

据悉，该项目是俄罗斯“Space-Pi”科学教育项目的重要组成部分，由小型创新企业援助基金会（FASIE）组织，并得到了联邦“太空人才”项目的大力支持。行业专家指出，随着该仪器的成功落地，不仅将为近地空间天气监测与辐射带动态研究提供关键数据，也为培养新一代航天科技人才开辟了创新实践路径。