А.В. ПОПОВ, А.В. ИВАНОВА, Е.А. ЧЕРНЯЕВ, М. КАЗОЛИНО

УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
А.В. ПОПОВ, А.В. ИВАНОВА, Е.А. ЧЕРНЯЕВ,
М. КАЗОЛИНО1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1Национальный институт ядерной физики, Рим-2, Италия
ЗАРЯДОВЫЙ СОСТАВ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ
В ОТСЕКАХ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ
СТАНЦИИ ПО ДАННЫМ ЭКСПЕРИМЕНТА АСТ
Представлены предварительные результаты нового цикла долговременных
измерений на борту МКС спектрометром космических лучей АСТ.
Начался новый этап долговременных измерений потоков космических
лучей на борту Международной космической станции с использованием
спектрометра космических лучей АСТ [1]. Основные цели данного этапа
измерений: - модуляция космических лучей; - наблюдение солнечных
событий с высокими потоками энергичных частиц; - сравнение потоков
космических лучей (КЛ) в различных модулях МКС; - сравнение
эффективности защиты различных материалов в условиях космического
полета; - сравнение экспериментальных данных спектрометра АСТ с
результатами измерений пассивных дозиметров на борту МКС.
Прибор АСТ состоит из двух сцинтилляционных детекторов,
совпадение сигналов от которых вырабатывает триггерный сигнал.
Между ними расположен кремниевый калориметр, состоящий из 8
пластин размером 80х80х0.39 мм3. Каждая пластина разделена на 32
стрипа, что позволяет определять траекторию движения частиц.
Пассивные дозиметры на основе TLD и CR39 детекторов
использовались для оценки поглощённой дозы с защитой из полиэтилена
и без неё. Дозиметры и полиэтиленовые пластины располагались в
апертуре работающего прибора АСТ. С декабря 2005г. начались
систематические измерения в Российском сегменте МКС. Сначала сеансы
измерений проводились в модуле Пирс, затем в кабинах экипажа, а затем
в нескольких точках основного модуля. В каждой точке измерений
проводились с защитными пластинами и без них, кроме этого изменялась
ориентация осей прибора. Использование для защиты в условиях
космического полёта материалов с малым зарядом ядра обусловлено
составом поля радиации в космосе. Существенный вклад в эквивалентную
дозу, получаемую космонавтами, вносят высокоэнергичные ядра КЛ из-за
высокого коэффициента качества излучения, который зависит от
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 7
34
УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
линейной передачи энергии (ЛПЭ) заряженных частиц в среде. Высокое
поперечное сечение фрагментации ядер для веществ с низким Z и
сравнительно небольшой вес позволит снизить эффективный заряд
падающих ядер, что приведёт к снижению коэффициента качества и как
окончательный результат снизит эквивалентную дозу. АСТ позволяет
получать спектры ЛПЭ для сеансов с защитой и без нее, что позволит
сравнить эквивалентные дозы и выбрать оптимальные параметры защиты.
На рис.1 представлены результаты двух сеансов измерений в модуле Пирс
и в одной из кабин экипажа без использования пассивных дозиметров и
Кабина экипажа (время измерения 45 часов)
Модуль Пирс (время измерения 40 часов)
C
O
N Mg
e
полиэтиленовых пластин.
Рис. 1.Результаты измерений с прибором АСТ
в кабине экипажа и в модуле «Пирс»
Этот рисунок демонстрирует возможности прибора АСТ по
регистрации ядер космических лучей. Самый левый пик на рисунке
соответствует ядрам гелия и частично протонам. Отчётливо видны пики
соответствующие углероду и кислороду. Кроме этого видно существенное
различие в потоках ядер в кабине экипажа и в модуле «Пирс». Данный
результат объясняется
различным экранированием элементами
конструкции МКС внутреннего объёма.
Список литературы
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 7
35
УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
1. Casolino M., Bidoli V., et al., Detector response and calibration of the cosmic-ray detector
of the Sileye-3/Alteino experiment, Adv. Sp. Res., 37, 9, 1691-1696 (2006).
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 7
36