Александр Матанцев - Защита астронавтов от радиации при полетах на Луну и Марс стр 8.

 от электронов внешней зоны Ван Аллена, обозначенная цифрой 2,

 от протонов внутренней зоны Ван Аллена, обозначенная цифрой 4.

Кроме того, важно соотношение дозы, полученной от воздействия электронов и протонов, обозначенные цифрами 2 и 4, это соотношение, назовем через К примерно, равно отношению дозы обучения внешнего пояса Н

2

4

2

4

Это соотношение равно:

 для нулевой защиты К = 1;

 для защиты в 0,1 г/см

2

 для защиты в 0,34 г/см

2

 для защиты в 1 г/см

2

 для защиты корпусом КА толщиной 1,5 г/см

2

Таким образом, чем толще защита, тем меньше проходит электронов от внешнего пояса Ван Аллена.

Случай 12, по рис. 26. Суммарная доза излучения за 6 часов в зонах Ван Аллена. При защите в скафандре 0,1 г/см

2

4

Случай 13. Доза излучения за 6 часов в зонах Ван Аллена. При защите в скафандре типа «Кречет» 0,34 г/см

2

Случай 14. Доза излучения за 6 часов в зоне Ван Аллена. При защите в 5 г/см

2

НАСА, а также верующие в полёты астронавтов на Луну уверяют, что радиация в поясах Ван Аллена и в космическом пространстве за пределами магнитосферы Земли вообще отсутствует как таковая!! Как видим из результатов, это совершенно ни так!

Случай 2. Рассматриваются труды ИКИ и ВНИИЭМ по дозе облучения на разных орбитах с радиусами 510 и 828 км [77]

Это означает, что орбиты захватывают начальную область внутреннего пояса Ван Аллена, но не дотягивают до внешнего пояса. Авторы работы [77]: Безродных (ИКИ РАН), С. Г. Казанцев, В. Т. Семенов (ФГУП «НПП ВНИИЭМ»). «Радиационные условия на солнечно-синхронных орбитах в период максимума солнечной активности».

Рис. 27

Рис. 27. Поглощенная доза радиации на круговой орбите космического аппарата (КА) с перигеем в 510 км для КА «Канопус-В» [77]

Эти результаты, показанные на рис. 27, получены на спутниках Канопус. Канопус-В  серия российских спутников дистанционного зондирования Земли. Эта серия изготовлена в АО «Корпорация ВНИИЭМ», совместно с британской компанией «Surrey Satellite Technology Limited». Спутники работают в интересах Роскосмоса, МЧС, Минприроды, Росгидромета, РАН; служат для картографирования, мониторинга ЧС, в том числе пожаров, оперативного наблюдения заданных районов.

Первый спутник серии запущен 22 июля 2012 года с космодрома Байконур.

Очень низкие поглощенные дозы радиации на солнечно-синхронных орбитах объясняются тем, что орбиты, в основном, проходят через начальную часть внутренней зоны Ван Аллена, и хорошо защищены от СКЛ магнитным полем Земли. На солнечно-синхронных орбитах можно полностью пренебречь тормозным излучением релятивистских электронов.

Для космических аппаратов (КА), находящихся на таких орбитах, важную роль играют не только потоки ионизирующих излучений в зонах Ван Аллена (ЕРПЗ) и потоки солнечных космических лучей (СКЛ), но и потоки частиц, высыпающиеся из ЕРПЗ. Интенсивность высыпания частиц из ЕРПЗ увеличивается с возрастанием геомагнитного возмущения. Геомагнитные возмущения связаны с изменением состояния межпланетной среды, в частности, с увеличением скорости солнечного ветра. В период геомагнитных бурь (мощных геомагнитных возмущений) наиболее интенсивные высыпания частиц из ЕРПЗ наблюдаются в районах северного и южного аврорального овала.

Рис. 28

Рис. 28. Поглощенная доза радиации на круговой орбите КА с перигеем в 510 км для КА «Канопус-В». Автор, Александр Матанцев, отметил значение дозы для толщины экрана в 0,1 г/см

2 

На рис. 27 и рис. 28 показаны результаты оценки ожидаемых в 2012 году поглощенных доз радиации на круговой орбите с высотой 510 км и наклоном 98º. Ожидаемая мощность поглощенной дозы радиации внутри сферы толщиной в 1 г/см2 алюминия будет около 1000 рад в год. Основной вклад в суммарную поглощенную дозу радиации будут вносить (в высоких широтах) частицы СКЛ и релятивистские электроны внешнего ЕРПЗ, а поглощенной дозой радиации от тормозного излучения электронов и от потока протонов ЕРПЗ можно пренебречь.

Теперь рассмотрим дозы облучения для космического аппарата (КА) Конопус-СТ, который летает по орбите высотой большей  828,8 км  рис. 29 и рис. 30.

Рис. 29

Рис. 29. Поглощенная доза радиации на круговой орбите космического аппарата (КА) с перигеем в 828,8 км для КА «Канопус-СТ» [77]

Рис. 30

Рис. 30. Поглощенная доза радиации на круговой орбите КА с перигеем в 828,8 км для КА «Канопус-СТ». Автор, Александр Матанцев, отметил значение дозы для толщины экрана в 0,1 г/см

2

На рис. 29 и рис. 30 показаны результаты оценки ожидаемых в 2012 году поглощенных доз радиации на орбите КА «Канопус-СТ». Ожидаемая мощность поглощенной дозы радиации внутри сферы толщиной в 1 г/см

2

Получен следующий результат. На орбите высотой 510 км, немного большей, чем орбита МКС, доза за год при толщине алюминиевого экрана 0,1 г/см

2

4

5

Случай 3. Космический аппарат (КА) на орбите ГЛОНАСС с большой высотой орбиты до 19000 км.

Спутники ГЛОНАСС находятся на средневысотной круговой орбите на высоте 19400 км с наклонением 64,8° и периодом 11 часов 15 минут. Такая орбита оптимальна для использования в высоких широтах (северных и южных полярных регионах), где сигнал GPS ловится плохо.

Рис. 31

Рис. 31. Орбита ГЛОНАСС и другие [117]

Рис. 32

Рис. 32. Дозы облучения в КА ГЛАНАСС с перигеем около 19000 км [78]

Результаты оценки ожидаемых в 2012 году поглощенных доз радиации на орбите КА ГЛОНАСС приведены на рис. 32. Ожидаемая мощность поглощенной дозы радиации внутри сферы толщиной в 1г/см

2

На орбите КА ГЛОНАСС основной вклад в суммарную поглощенную дозу радиации дают релятивистские электроны внешнего ЕРПЗ. При данной толщине радиационной защиты всеми другими источниками радиации можно пренебречь. В отличие от протонов релятивистские электроны при взаимодействии с веществом эффективно генерируют тормозное электромагнитное излучение. При толщине радиационной защиты более 4 г/см

2

Расчеты по рис. 32 делает автор, Александр Матанцев.

Спутник ГЛОНАСС летает на такой огромной орбите на высоте 19400 км, что охватывает обе радиационные зоны Ван Аллена. Поэтому следует вспомнить состав поясов.

Внутренний пояс Ван Аллена (внутренний ЕРПЗ), который находится на высоте 300012000 км и состоит, в основном, из протонов с энергией 10500 МэВ, а также небольшого количества нейтронов [22, 49].

Внешний пояс Ван Аллена (внешний естественный радиационный пояс Земли, сокращённо  ЕРПЗ), который находится на высоте 1700057000 км и состоит, в основном, из электронов с энергией от 100 кэВ до 10 ГэВ, а также небольшое количество протонов и нейтронов с энергией от 1 до 100 МэВ и античастиц [22, 49];

Случай 31. На рис. 32 показаны дозы облучения в зонах Ван Аллена.

Прежде всего, обращаем внимание на то, что суммарная радиация в зонах Ван Аллена, обозначенная цифрой 1 на рис. 32, складывается из нескольких составляющих:

 от электронов внешней зоны Ван Аллена, обозначенная цифрой 2,

 от протонов внутренней зоны Ван Аллена, обозначенная цифрой 4.

Кроме того, важно соотношение дозы, полученной от воздействия электронов и протонов, обозначенные цифрами 2 и 4, это соотношение, назовем через К примерно, равно отношению дозы обучения внешнего пояса Н

2

4

2

4

Это соотношение равно:

 для защиты в 0,1 г/см

2

6

 для защиты в 0,324 г/см

2

6

Случай 32, по графику на рис. 32, с минимальной защитой 0,1г/см

2

Случай 33  с улучшенной защитой американского скафандра в 0,2г/см

2

5

Случай 34  с улучшенной защитой советского скафандра «Кречет» в 0,324г/см

2

5