Радиационная обстановка.
24 ноя 2017 в 18:55
normalized_
|
---|
Радиационные пояса открыли не на кончике пера или с Земли, а первые космические аппараты проводившие прямые измерения радиации и рентгеновского излучения от солнечных вспышек. С Земли мешала атмосфера, но космическая и галактическая радиация исследовалась до космических полетов с помощью стратостатов. (См. например Академик Сергей Николаевич Вернов: к 100-летию со дня рождения. http://lib.sinp.msu.ru/static/tutorials/117_Vernov.pdf)
Радиометр в то время можно сказать второй (а скорее даже первый) прибор после фотоаппарата. И наши, и американцы проводили измерения очень интенсивно при первых полетах спутников и КА. Сами же радиационные пояса названы в честь Ван Алена (американский исследователь) так как он один из первых проанализировал измерения радиации спутниками в 1958 году. Человек года по версии журнала Times (1960). Первое измерение радиации на низкой орбите, вообще были проведены сразу: нашим вторым спутником Спутник-2. (1957) Вернов С.Н., Григоров Н.Л., Логачев Ю.И., Чудаков А.Е. Измерение космического излучения на 2-ом искусственном спутнике Земли. Докл. АН СССР, 1958, т. 120, 6, с. 1231-1233 С.Н. Вернов, А.Е. Чудаков «Исследования космических лучей и земного корпускулярного излучения при полетах ракет и спутников» 70 585–619 (1960) Содержание: Аппаратура. Внешняя зона земного корпускулярного излучения. Внутренняя зона высокой интенсивности ЗКИ. Излучения вне магнитного поля Земли. Анализ полученных данных и возможные гипотезы происхождения ЗКИ. http://ufn.ru/ru/articles/1960/4/b/ Мемуары Академик Сергей Николаевич Вернов: к 100-летию со дня рождения. О запусках советских спутников изучавших радиацию. http://lib.sinp.msu.ru/static/tutorials/117_Vernov.pdf Около Земли: https://ru.wikipedia.org/wiki/Радиационный_пояс https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксплорер-1 (1958) https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксплорер-3 (1958) https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксплорер-4 (1958) https://ru.wikipedia.org/wiki/Спутник-3 (1958) Подтверждение поясов И т.д (в том числе военные) http://rammb.cira.colostate.edu/dev/hillger/solar-observing.htm Серия ИСЗ "Космос" (с 1962) http://www.sovkos.ru/cosmicheskie-apparaty/sputnik-kosmos.html https://ru.wikipedia.org/wiki/Электрон_(космический_аппарат) (1964) Серия из четырёх советских искусственных спутников Земли Ежеминутные данные с 1967 года NASA http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/datasetDisplay.do?id=SOUV-00001 Solar X-ray and Ultraviolet Data from SOLRAD Space Missions 1960 - 1973 (описание) SOLRAD 8 (1965) http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1965-093A (описание) С 1968 (данные) http://www.ngdc.noaa.gov/stp/space-weather/solar-data/solar-features/solar-flares/x-rays/solrad/ Серия ИСЗ "Интеркосмос" (с 1969) http://www.sovkos.ru/cosmicheskie-apparaty/sputnik-interkosmos.html По программе Джемини около Земли: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Джемини-11 1368,9 км, (1966 год) 2 витка через нижние слои радиационного пояса (42 обычных, выход в открытый космос). Одна из исследовательских программ: синергетический эффект радиации и невесомости (белые кровяные клетки и споры грибков) Не считая дозиметрии в нескольких точках разными типами дозиметров Радиационные исследования по всей программе Джемини: Radiation dosimetry for the gemini program На трассе к Луне: https://ru.wikipedia.org/wiki/Пионер-3 (1958) https://ru.wikipedia.org/wiki/Пионер-4 (1959) https://ru.wikipedia.org/wiki/Лунар_орбитер-2 (1966) https://ru.wikipedia.org/wiki/Лунар_орбитер-3 (1966) https://ru.wikipedia.org/wiki/Луна-1 (1959) (первоначально "Мечта", так как хотели врезаться, но не получилось) https://ru.wikipedia.org/wiki/Луна-2 (1959) https://en.wikipedia.org/wiki/Luna_2#Van_Allen_Radiation_Belt https://ru.wikipedia.org/wiki/Зонд-3 (1965) https://ru.wikipedia.org/wiki/Луна-9 (1966) https://ru.wikipedia.org/wiki/Луна-10 (1966) https://ru.wikipedia.org/wiki/Луна-11 (1966) https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксплорер-35 (1967) и так далее На поверхности Луны: https://ru.wikipedia.org/wiki/Луна-9 (1966) Вот ежегодник БСЭ за 1967 год: Цитата Результаты измерений, проводимых с помощью установленных на станции «Луна-9» газоразрядных счетчиков, показали, что на участке полета между Землей и Луной интенсивность излучения превышает интенсивность излучения на поверхности Луны в 1,58 раза. Когда АЛС находится на поверхности, Луна экранирует счетчик излучения практически в половине телесного угла, и при отсутствии добавочного излучения уменьшение должно бы быть в два раза. Наблюдаемое избыточное излучение, составляющее 26% от половины интенсивности первичных космических лучей, обусловлено радиоактивностью лунной поверхности и вторичными частицами (частицами альбедо Луны), образованными первичными при взаимодействии с поверхностью и летящими в направлении от Луны. Большую часть добавочного излучения составляют частицы альбедо Луны, поэтому наиболее вероятная оценка величины радиоактивности лунной поверхности приводит к значениям радиоактивности на Луне, близким к значениям радиоактивности на Земле. http://epizodsspace.airbase.ru…67/67.html https://ru.wikipedia.org/wiki/Сервейер-5 (1967) https://ru.wikipedia.org/wiki/Сервейер-6 (1967) (кстати, первый в истории запуск произведенный с поверхности Луны) https://ru.wikipedia.org/wiki/Сервейер-7 Дальнейшие исследования: Нашими автоматически космическими аппаратами проводились не только прямое измерения радиации, но и суммарно накопленной биологическим материалом на трассах к Луне и обратно. https://ru.wikipedia.org/wiki/Зонд_(космическая_программа) https://en.wikipedia.org/wiki/Zond_5 (1968) https://en.wikipedia.org/wiki/Zond_7 (1969) Вот здесь описано как проводилось измерение накопленной радиации у нас: http://glav.su/forum/1-misc/682/3859029-message/#message3859029 Л. Смиреный, "Фантом против радиации", "Науки и жизнь" 7, 2005 Специалисты пришли к выводу: "При отсутствии солнечных вспышек радиация на этой трассе полета не страшна" Автором является не просто журналист из маргинальных сайтов и уже тем более не маргинальный исследователь. Смиренный Лев Николаевич http://www.astronaut.ru/as_rusia/imbp/text/smirenny.htm?reload_coolmenus Имеет научные регалии, стаж по профильной деятельности: исследовал радиацию на наших первых подводных лодках, а также совершил 34 полета самолёта Ту-95М с ядерным двигателем. Современные исследования для будущих полетов к Луне, для разработки КА и их защиты от радиации. Вот статья и выдержки из нее от других наших ученых "Вопросы электромеханики", "Радиационные нагрузки на космические аппараты при выводе их на межпланетную траектории в период минимума солнечной активности" 2013 года Количество солнечных вспышек за 11-летний цикл солнечной активности составляет величину порядка нескольких десятков тысяч. В период максимума солнечной активности солнечные вспышки могут происходить очень часто, интервал между отдельными вспышками может быть менее 2 ч [12]. Большинство солнечных вспышек сопровождается потоками частиц солнечных космических лучей с энергиями менее 1 МэВ. В максимуме активности Солнца в среднем возможна одна вспышка в неделю с потоками частиц СКЛ, максимальная энергия которых для ядер химических элементов может достигать 10 МэВ/нуклон и для электронов – 1 МэВ. Такие слабые солнечные вспышки не представляют радиационной опасности для КА. Небольшую опасность представляют солнечные вспышки средней мощности. В период высокой солнечной активности обычно происходит одна такая вспышка в месяц с максимальной энергией частиц СКЛ около 100 МэВ/нуклон для ядер и около нескольких МэВ для электронов. Полный пробег протонов с энергией 100 МэВ в алюминии составляет около 10 г/см2, а полный пробег электронов с энергией 3 МэВ около 2 г/см2 [13]. Для космических полётов более опасны мощные вспышки, которые могут происходить в среднем один раз в год, максимальная энергия частиц СКЛ в таких вспышках около 1 ГэВ/нуклон для ядер и несколько десятков МэВ для электронов. Полный пробег протонов с энергией 1 ГэВ в алюминии около 400 г/см2, полный пробег электронов с энергией 40 МэВ около 20 г/см2. Наибольшую опасность для космических полётов представляют сверхмощные солнечные вспышки, за весь 11-летний цикл активности Солнца их может быть не более трёх. Максимальная энергия частиц СКЛ в таких вспышках достигает 10 ГэВ/нуклон для ядер и 100 МэВ для электронов. Такие вспышки обычно происходят спустя три, четыре года после максимума солнечной активности. Это отраслевой журнал «Научно-производственной корпорации «Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы» имени А.Г. Иосифьяна» (АО «Корпорация «ВНИИЭМ») ЦитатаВывод: При толщине экрана более 3 г/см2 полёты к Луне могут происходить при любой радиационной обстановке внутри магнитосферы и даже в периоды умеренных потоков космических лучей от солнечных вспышек. У Apollo, напомню , защита была не менее 7.5 г/см2 http://www.cosmic-rays.ru/articles/Luna/S2012_Luna.pdf "при уровне радиационного риска 3% прогнозируемая длительность пребывания человека на поверхности Луны не должна превышать полутора месяцев во время максимума солнечной активности и превышает 1 год во время минимума солнечной активности, если при этом персонал защищен алюминиевым экраном толщиной 10 г/см2" А вот из 1971 года Газенко О. Г., Антипов В. В., Парфенов Г. П. Результаты биологических исследований, выполненных на станциях «Зонд-5», «Зонд-6» и «Зонд-7» // Космические исследования. — 1971. — Т. 9, вып. 4. — С. 601—608. http://forums.airbase.ru/2017/06/t55634_2--radiatsiya-na-lune-ssylki.8370.html#p3968544 Из сообщения по ссылке OlegK выцепил фотографии (сканами это, конечно, сложно назвать, но расшифровать текст можно) ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Ссылки на материалы: http://lurkmore.to/%…1.82.D0.B8 [В разделе "Лучи смерти" проводится разбор аргументов от опровергателей полетов] .... Подводя итог в теме про лучи смерти, нужно напомнить простые вещи:
Радиация — это проблема для космических полётов. Но в первую очередь для длительных полётов, а не краткосрочных, к которым относятся прогулки американцев по Луне. Во-первых, чем дольше мы находимся в космосе, тем бо́льшую соберём дозу. Менее очевидно то, что краткосрочный полёт может пройти мимо всяких вспышек и протонных штормов, как это произошло с 16-м и 17-м «Аполлонами», которые разминулись с протонным штормом августа 1972 года. А при длительном полёте астронавты-космонавты со временем таки соберут всю эту хрень http://www.skeptik.n…#radiation Radiation protection for human missions to the Moon and Mars. NASA technical paper 3079, February 1991, by Lisa C. Simonsen and John E. Nealy. Apollo Experience Report - Protection from Radiation. NASA Technical Note TN D-7080, March 1973 by Robert A. English, Richard E. Benson, J. Vernon Bailey, and Charles M. Barnes. https://www.hq.nasa.gov/alsj/tnD7080RadProtect.pdf ![]() Radiation protection and instrumentation. Biomedical Results of Apollo, Section II, Chapter 3, by J. Vernon Bailey. Apollo 16 Cosmic Ray Detector: http://www.lpi.usra.edu/lunar/missions/apollo/apollo_16/experiments/crd/ Разнообразными датчиками радиации оборудовались, разумеется, беспилотные аппараты, летавшие до Аполлонов, Сервееры и проч. Alpha radioactivity of the lunar surface at the landing sites of Surveyors 5, 6, and 7 Anthony L. Turkevich, James H. Patterson, Ernest J. Franzgrote, Kenneth P. Sowinski, Thanasis E. Economou Science 27 Mar 1970: (Abstract) (PDF) Про измерения непосредственно на поверхности Луны астронавтами смотрите про соответствующее оборудование в составе ALSEP. https://www.hq.nasa.gov/alsj/HamishALSEP.html Solar Wind Spectrometer Lunar Dust Detector Входе полета: Van Allen belt dosimeter (VABD), nuclear-particle-detection system (NPDS), на каждого члена экипажа для контроля накопленной дозы по personal radiation dosimeter (PRD) и по три пассивных дозиметра, плюс портативный radiation-survey meter (RSM) для непосредственного измерения уровней излучения. На Земле работала система мониторинга за солнечной активностью Solar Particle Alert Network (SPAN). На орбите SOLRAD с передачей данных в реальном времени с 1965 года, на основе которых прогнозировались солнечные вспышки. Доклад 1971 НАСА с обширными списком литературы по теме конструирования аппаратов в свете защиты от радиации. https://ntrs.nasa.gov/archive/…015599.pdf Как тестировали, что рассчитывали и сравнивали на Genimi, Apollo 4, Apollo 6 Radiation Protection for Lunar Mission Scenarios https://ntrs.nasa.gov/archive/…215115.pdf Radiation shielding. Turner R. https://three.jsc.nasa.gov/art…g81109.pdf. Date posted: 08/11/2009 Space suits are generally considered to have thicknesses of a fraction to a few g/cm2 . Thin spacecraft, such as the Apollo lunar lander, had average thickness on the order of a few g/cm2 . The Apollo command module had a nominal thickness on the order of ten g/cm2 . The space shuttle and ISS nominal thickness is on the order of tens of g/cm2 . Визуальные эффекты: https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_ray_visual_phenomena https://astrobob.areavoices.com/2014/07/14/revisiting-apollo-cosmic-rays-buzz-buzz-aldrins-eyes/ Ответы на вопросы, что такое космическая радиация: https://www.nasa.gov/pdf/284273main_Radiation_HS_Mod1.pdf Изучение НАСА следов на пленках "The Effects of Space Radiation on Flight Film" NASA https://ston.jsc.nasa.gov/collections/trs/_techrep/CR188427.pdf "Apollo and the Van Allen Belts" Robert A. Braeunig http://www.braeunig.us/apollo/VABraddose.htm Письмо и ответ Ван Аллена ![]() http://s019.radikal.…061ba7.gif ![]() http://s016.radikal.…a3506a.png А. Е. Шилов и соавторы, "Радиационные условия для высокоорбитальных космических аппаратов в период максимума солнечной активности". - оценка накопленной дозы на орбите КА "Глонасс" (почти круговая орбита, высота ~19000 км, наклонение 65°). ~1000 рад/год в максимуме солнечной активности для экрана 5 г/см^2, хотя аппараты на каждом витке дважды пересекают плоскость геомагнитного экватора на расстоянии L~4 от центра Земли, где поток электронов близок к максимуму. Заметим, что эти цифры неплохо согласуются и с графиком из книги Гецелева. Там для L=4 дается оценка ~3 рад/сутки. И.В. Гецелева и соавторов "Радиационная обстановка на борту космических аппаратов", 2001. via vsvor http://www.balancer.ru/g/p4324407 Ссылки про радиацию на airbase http://forums.airbas…sylki.html http://forums.airbas…-lune.html Слайд из лекции В. Сурдина "Всё о Марсе." 30:45 https://youtu.be/I5jgwSwtO4k?t=1843 Вопрос сравнения степени защиты микросхем и людей. Про квазистационарные пояса (BomBarDir) https://glav.su/foru…age4669433 Про эффективность защиты во время перелета путем ориентации КА (на примере измерений "Розетты") (Alexxey) https://glav.su/foru…age4700501 "Разбор ошибок Олейника (ligaspace) при расчете радиации в поясах Ван Аллена" - http://forums.airbase.ru/2017/01/t91736--razbor-oshibok-olejnika-ligaspace-pri-raschete-radiatsii-v-p.8443.html - Alexxey Про критику расчета траекторий - "Подано заявление на патент Маховое колесо Олейника с новым принципом субсветового космического двигателя." http://ligaspace.my1…-01-05-624 (Это право каждого, кого читать. Алферова. Камарина, Чертока, советских ученых или же питаться кормежкой от научных фриков) - Траектории Сравнение с траекторией Орион при его испытательном полете EFT-1: Alexxey https://glav.su/foru…age4658349 https://glav.su/foru…age4659882 http://ston.jsc.nasa…218575.pdf EFT-1, из которой видно, например, что максимум интенсивности внутреннего РП на высотах 3-4 тыс.км аппарат при снижении пересекает в экваториальных широтах над Индонезией. Даже специально так и сказано: "The Exploration Flight Test 1 (EFT-1) mission presented a unique opportunity to design, build, and test a space radiation detector utilizing the Timepix read-out chip technology [3–5]. ... While a unique opportunity, the EFT-1 flight presented challenges not typically encountered when integrating radiation detectors in vehicles intended for human use." Что до выбора конкретно такой траектории в тестовом полёте EFT-1, наверняка на её выбор повлиял целый комплекс факторов, вплоть до удобства наземного сопровождения, например. Не говоря уже о том, что испытания в более жёстких условиях, нежели штатные — абсолютно нормальная практика. ![]() Отредактировано: normalized_ - 09 янв 2018 в 15:08
|
|
![]() |
Пикейный жилет ( Слушатель ) |
24 ноя 2017 в 23:05 |
![]() |
normalized_ ( Слушатель ) |
25 ноя 2017 в 21:06 |
![]() |
normalized_ ( Слушатель ) |
25 ноя 2017 в 21:07 |
![]() |
normalized_ ( Слушатель ) |
10 дек 2018 в 18:25 |