Рассматривается задача оптимального конструирования научных приборов для ядерно-физических исследований поверхностей планет и малых тел. Представлены основные особенности указанных приборов (дискретный характер регистрации фотонов, высокое быстродействие при обработке сигналов, большой диапазон переменности измеряемых потоков, высокая стабильность измерений), которые определяют требования к конструкции приборов. Будут рассмотрены варианты аналогово-цифровых блоков детекторов и блока цифровой и логической обработки, которые наилучшим образом соответствуют условиям научных измерений, жестким ограничениям по массе, габаритам, энергопотреблению и радиационной стойкости, а также высоким требованиям по гибкости логики, надежности функционирования и предварительной бортовой обработке информации Представлено сравнительное описание конструкций приборов : полупроводникового гамма-спектрометра (ПГС) на аппарате «Марс-96», ХЕНД на аппарате «2001 Марс Одиссей» и бортового телескопа нейтронов (БТН) на Российском сегменте МКС. Также обсуждаются перспективные приборы: детектор альбедо нейтронов (ДАН) и меркурианский гамма-нейтронный спектрометр (МГНС) для будущих проектов по изучению Марса и Меркурия.