Определение радиационной нагрузки в космическом аппарате при полете по высокоширотной орбите тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.03, кандидат наук Золотарев Иван Анатольевич

• Золотарев Иван Анатольевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Золотарев Иван Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ НА ОКОЛОЗЕМНЫХ ОРБИТАХ

ГЛАВА 2 ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3 ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ С ПРИБОРА

ГЛАВА 4 ПЛАНЕТАРНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПО ДАННЫМ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЭПРОН НА ИСЗ ЛОМОНОСОВ

ГЛАВА 5 ВОЗРАСТАНИЯ МОЩНОСТИ ДОЗЫ ВО ВНЕШНЕМ РАДИАЦИОННОМ ПОЯСЕ

Заключение

Перспективы дальнейшей разработки темы

Список использованных сокращений

Публикации автора по теме диссертации

Список литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Определение радиационной нагрузки в космическом аппарате при полете по высокоширотной орбите»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности

Актуальность работы обусловлена планами создания нового пилотируемого транспортного корабля, предназначенного для широкого диапазона орбит, в том числе и высокоширотных [ФКП, 2016]. Сейчас прорабатывается план создания российской орбитальной станции, одним из вариантов ее размещения является высокоширотная орбита [Статья о РОС, 2022].

Имеющиеся модели радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве, опираются на очень большой объем экспериментальной информации. Они позволяют достаточно детально рассчитать уровни радиационного воздействия на экипаж и аппаратуру космических аппаратов. Тем не менее, предварительное дозиметрическое зондирование трасс полета перспективных пилотируемых космических аппаратов является важным элементом подготовки к обеспечению радиационной безопасности их экипажей.

Цель исследования

Целью данной работы является экспериментальное определение вклада галактических космических лучей (ГКЛ) и радиационных поясов Земли (РПЗ) в уровень радиационного воздействия на борту спутника, находящегося на околоземной солнечно-синхронной орбите, за небольшой толщиной защиты.

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:

1. Создать прибор для дозиметрических измерений на борту спутника «Ломоносов»;

2. Интегрировать прибор в состав аппаратуры спутника и отработать порядок управления и получения с него информации;

3. Провести летно-конструкторские испытания прибора;

4. Разработать методику и программные средства, обеспечивающие обработку полученной телеметрической информации. Обработать полученную

информацию и сформировать массивы данных для дальнейшего анализа;

5. Провести анализ данных для определения вклада различных видов излучения в дозу радиации на борту спутника и оценки возможной связи с уровнем геомагнитной активности.

Объект и предмет исследования

Объектом исследования являются уровни радиации космического излучения естественного происхождения в околоземном космическом пространстве. Предмет исследования - вариации вклада различных источников космического излучения в дозу облучения на околоземной орбите.

Научная новизна

1. Впервые определены дозиметрические характеристики космического излучения естественного происхождения на высокоширотной орбите за малой толщиной защиты;

2. Получены количественные оценки вариации величины суточной дозы, получаемой от электронов внешнего пояса и отмечена связь этих вариаций с геомагнитной активностью и с давлением солнечного ветра;

3. Показано что вклад кратковременных интенсивных возрастаний потоков электронов внешнего пояса в величину суточной дозы не достигает радиационно-опасных величин.

Теоретическая и практическая значимость работы

Научная значимость обусловлена необходимостью определения соотношения вкладов в дозу различных видов излучения на высокоширотной околоземной орбите. Практическая значимость обусловлена экспериментально определенными количественными оценками уровней мощности дозы, которые следует ожидать при полёте перспективных космических аппаратов по высокоширотной орбите.

Методология диссертационного исследования

Исследование было проведено с использованием специально созданного для

этой цели прибора ДЭПРОН в ходе проведения эксперимента на борту спутника

«Ломоносов» и последующего анализа полученных экспериментальных данных по

4

потокам и мощности поглощенной дозы космического излучения.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанные метод определения оптимальных порогов детекторов и реализующая его программа дают возможность автоматизировать процесс оценки чувствительности телескопов детекторов;

2. На орбите с наклонением 98° и высотой около 500 км, при толщине защиты 0,45 г/см2 вклад в суточную дозу за счет прохождения областей внешнего пояса сопоставим с вкладом в ЮАА. При увеличении толщины защиты до 0,81 г/см2 вклад в суточную дозу от электронов внешнего пояса падает на порядок величины и становится сравнимым с вкладом от ГКЛ;

3. Вариации суточной дозы во внешнем поясе для толщины защиты 0,45 г/см2 могут достигать порядка величины, наибольшие значения наблюдаются в период геомагнитных возмущений;

4. На спутнике «Ломоносов» прибором «ДЭПРОН» зарегистрированы кратковременные интенсивные возрастания мощности дозы в области внешнего пояса. Частота появления возрастаний увеличивалась при повышенной величине давления солнечного ветра;

5. За 6 месяцев проведения эксперимента на спутнике «Ломоносов» вклад кратковременных интенсивных возрастаний мощности дозы в суточную дозу во внешнем поясе не превышал 1% для защиты 0,45 г/см2.

Степень достоверности и апробация результатов

Степень достоверности полученных результатов обеспечивается большим объемом проанализированного материала и полнотой охвата данных для анализа, использованием соответствующих поставленным цели и задачам методов статистики и моделирования. К данным измерений радиационных условий предоставлен доступ на сайте НИИЯФ МГУ.

Результаты исследования использовались при подготовке патента [Брильков и др., 2015].

Основные результаты работы доложены и обсуждены на следующих конференциях: международной конференции Committee on Space Research -

5

COSPAR (г. Москва, 2014 г., г. Пасадена, 2018 г.), международной конференции «Объединение молодых ученых и специалистов» - ОМУС (г. Дубна, ОИЯИ, 2015 г.), общеуниверситетской научной конференции "Ломоносовские чтения" (Москва, 2019 г.), научной конференции «Физика плазмы в солнечной системе» (Москва, 2019 г., 2022 г.), рабочих совещаниях проекта космического аппарата «Ломоносов» (Москва, 2016 г.), а также 43-ем ежегодном семинаре в Апатитах "Физика авроральных явлений" (2020 г.).

Личный вклад автора

Автор лично принимал активное участие во всех этапах исследования и разработки прибора ДЭПРОН, а также в проведении испытаний полупроводникового детектора с усилительным трактом прибора. Автором проведены проверки работоспособности усилительного тракта с радиоактивными источниками. Автор участвовал в проведении испытаний детекторов тепловых нейтронов на лабораторном источнике нейтронов. Проведены работы по стыковке и согласованию платы цифровой обработки сигналов с аналоговыми усилительными трактами и дискриминирующими блоками прибора.

Автором вместе с его научным руководителем написана программа на С++ для контроллера платы цифровой обработки сигналов. Автором для наземной отработки и испытаний написана программа для ПК на WmForms/С#, позволяющая оперативно контролировать параметры работы прибора и выходные данные. Впоследствии программа использована для декодирования бинарных данных измерений во время проведения эксперимента на борту спутника.

Автором создана трехмерная модель дозиметра ДЭПРОН в системе Сайа и подготовлена для использования в Монте-Карло моделировании. Написана программа на базе пакета Geant4 для математического моделирования характеристик прибора ДЭПРОН, а также программы для моделирования характеристик приборов ДБ-8 и других приборов для радиационных измерений. Автором разработана статистическая методика определения спектрометрических характеристик приборов на основе полупроводниковых детекторов с использованием данных численного моделирования.

Автором подготовлены программы для анализа данных прибора ДЭПРОН, и программы визуализации данных детекторов прибора. Автором подготовлена методика точной привязки спутниковых данных с прибора ДЭПРОН ко всемирному времени. С использованием оригинальной методики получена полная база данных измерений прибора ДЭПРОН за все время работы прибора. Проведен анализ полученных данных.

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 4 статьях [A1-A4], индексируемых Scopus. Получен патент [A5]. Результаты исследований обсуждались с соавторами, но вклад автора диссертации в статьи A1 и A4 был определяющим. Вклад автора диссертации в статьи A2 и A3 был важен для выполнения работы. Вклад автора диссертации в подготовку патента A5 был существенным.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объём диссертации с приложением составляет 114 страниц, 57 рисунков и 9 таблиц, общее число наименований литературы во всех главах, включая публикации автора — 124.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ НА ОКОЛОЗЕМНЫХ ОРБИТАХ

История исследований радиации в космосе

Исследования радиационной обстановки в космическом пространстве начались с первыми полетами автоматических аппаратов и человека в космос. Обзор первых этапов исследований, выполненных как советскими, так и американскими специалистами, представлен в ряде работ, в частности в монографии Юрия Ивановича Логачева [Логачев, 2007].

На основе полученных экспериментальных результатов были построены эмпирические модели [ Модель космоса 2007, Гецелев и др., 2001, Акатов и др., 1986; Григорьев, 1975; Панасюк, 2007; Шафиркин, Григорьев, 2009] и развиты теоретические представления о процессах, формирующих радиационную обстановку в околоземном пространстве [Тверской, 2004; Иванов, 1978; Мирошниченко, Петров, 1985; Тверская, 2010; Радиационная дозиметрия, 1958].

Известны модели AE8/AP8, созданные на основе спутниковых измерений 1960-1970 годов [Ripa и др., 2020]. Эти модели и их дополненные версии используются в сервисах SPENVIS и COSRAD для расчета дозы на космических аппаратах [Kuznetsov и др., 2015]. Однако есть ограничения использования моделей для периодов с геомагнитными возмущениями. С началом пилотируемых полетов в космос возникла задача оценки воздействия ионизирующих излучений космического пространства на организм человека. Модельные описания спектров протонов и электронов [Ginet и др., 2013] показывали расхождение расчетных и экспериментальных данных достигавшее порядка величины [Kuznetsov и др., 2015; Zhang и др., 2021]. Поэтому пересчет дозиметрических величин, характеризующих воздействие радиации на вещество, из данных о спектрах не мог дать необходимой точности оценок. Были начаты прямые дозиметрические измерения параметров космической радиации. Использовались пассивные и активные методы дозиметрии. В данном обзоре рассматриваются только активные методы дозиметрии, применявшиеся в космических исследованиях.

В начальном периоде космических исследований применялись гейгеровские

счетчики [ALLEN VAN и др., 1958; Вернов, Чудаков, 1960]. Однако дозиметрию с помощью таких детекторов можно осуществлять лишь в известных неизменных полях излучения, проведя их предварительные калибровки в таких же условиях.

В первых экспериментах в космосе по измерению радиационных условий использовались ионизационные камеры размером в десятки см3. К этим приборам относятся Р-16 [Mitricas и др., 2002; Юрятин и др., 1979] и ионизационные камеры, работавшие на шаттлах [Badhwar и др., 1992]. Современные детекторы радиации в основном строятся на основе полупроводниковых детекторов, хотя ионизационные камеры являются референтным методом, который позволил провести длительный ряд измерений от исследований на первых ИСЗ вплоть до настоящего времени [Shafirkin и др., 2018].

Широкое распространение получил метод, основанный на использовании полупроводниковых детекторов, работающих амплитудно-импульсном режиме. Он основан методике, описанной в авторском свидетельстве [Markelov, Red'ko, 1978] и впервые был применен [Markelov, Red'ko, 1982]. В методе регистрации дозы полупроводниковыми детекторами, работающими в амплитудно-импульсном режиме, суммируются энерговыделения от каждой частицы, зарегистрированной в детекторе.

В дальнейшем метод получил широкое применение. Он использовался при создании приборов семейства Люлин, работавших на орбитальных станциях МИР, МКС, ИСЗ «Фотон», а также на космических аппаратах, выполнявших полёты к Луне и Марсу [Dachev и др., 2015]. На основе полупроводниковых детекторов были созданы блоки ДБ-8, вошедшие в состав штатной системы радиационного контроля МКС [Lishnevskii и др., 2012]. Аналогичная методика использовалась при создании немецкого прибора DOSTEL [Berger и др., 2017] и венгерского прибора TRITEL [Zabori, Hirn, 2012]. Полупроводниковые детекторы используются также в составе американского прибора РАД [Matthiä и др., 2016].

Особо отметим прибор R3DR2 из семейства Люлин. Прибор R3DR2 входил в состав экспериментального оборудования платформы Европейского Космического Агентства EXPOSE-R2, которая размещалась снаружи модуля «Звезда» МКС.

Подробное описание прибора R3DR2 представлено в работе [Dachev и др., 2017].

Рисунок 1.1: Прибор R3DR2 отмечен красным квадратом, в составе эксперимента EXPOSE-R2 снаружи модуля Звезда МКС. Фото из работы

^еткоуа и др., 2014].

Полупроводниковый детектор прибора R3DR2 был установлен примерно на

7 мм ниже алюминиевой защитной пластины толщиной 0,8 мм. Кроме того, установлена защита из меди толщиной 0,07 мм и пластика толщиной 0,2 мм, которая обеспечивала 0,3 г/см2 полного экранирования с лицевой стороны. Расчетная требуемая кинетическая энергия частиц, поступающих перпендикулярно детектору, составляла 0,835 МэВ для электронов и 19,5 МэВ для протонов.

Прибор R3DR2 - один из многих в семействе дозиметров с кремниевым полупроводниковым детектором излучения [Panasyuk, 1997; Reitz и др., 2005], однако, среди дозиметров, работавших на низких околоземных орбитах, его отличает малая толщина вещества, расположенного между падающим излучением и чувствительной областью детектора.

Развитием метода стало расположение двух (иногда больше) полупроводниковых детекторов один за другим, так, что они образовывают телескоп. Это позволяет, используя схему совпадений, отобрать события, порожденные регистрацией частицы, прошедшей через оба детектора, ограничивая тем самым диапазон возможных углов между нормалью к поверхности детектора и направлением движения частицы. Таким образом производится отбор частиц, длина пробега которых в чувствительном объеме детектора близка к толщине

детектора. Это позволяет, зная величину энерговыделения частицы в детекторе, рассчитать ее ионизационные потери, а по ним величину линейной передачи энергии (ЛПЭ), на основе которого рассчитывается эквивалентная доза излучения [Иванов, 1978].

Следующим является метод, основанных на использовании пропорциональных газоразрядных счетчиков. В приборах ЦИРЦЕЯ , НОЗИКА, TEPC [Badhwar и др., 1998; BottolHer-Depois и др., 1996; Nguyen, Luccioni, Parmentier, 1985], созданных на основе пропорциональных газоразрядных счетчиков, используется классическая микродозимметрическая методика, позволяющая измерять не только величину поглощенной дозы, но и спектр линейной передачи энергии (ЛПЭ), на основе которого рассчитывается эквивалентная доза излучения.

Американский дозиметр РАД [Leitgab и др., 2016] является сложным прибором, построенным на использовании комбинации полупроводниковых и сцинтилляционных детекторов, и позволяет измерять потоки и дозы как заряженных частиц, так и нейтронов. Прибор широко применяется как на МКС [Leitgab и др., 2016], так и на аппаратах, работающих в дальнем космосе [Matthiâ и

др., 2016].

Сравнительно новой технологией, только недавно получившей развитие, стала технология, основанная на использовании позиционно-чувствительных детекторов для целей космической дозиметрии. Применяются сенсорные платы Medipix — это серия пиксельных детекторов фотонов и заряженных частиц, разрабатываемых с 1990-х годов большой группой институтов под эгидой CERN. На основе данных микросхем был построен прибор Radiation Environment Monitor (REM) для регистрации радиации на МКС и планируется создание приборов для нового американского корабля ОРИОН [Fry, 2016; Kroupa и др., 2015]. Существенным отличием установленного NASA на МКС прибора Radiation Environment Monitor (REM) от других полупроводниковых дозиметров является позиционно-чувствительная система считывания энерговыделений в детекторе. Эта особенность при телескопическом расположении детекторов позволяет

производить значительно более точные оценки энерговыделения каждой частицы с помощью дополнительной информации о угле падения частиц. Каждый детектор представляет собой матрицу 256x256 пикселей размером 14х14 мм2, и считывается со скоростью до 850 кадров/с.

Рисунок 1.2 — Один из модулей ModuPIX прибора REM Прибор REM включает сенсорные платы Medipix 3-го поколения. Medipix 1,

2го и 3го поколения. На основе данных микросхем были построены приборы

регистрации радиации для МКС с 2013 года и для первых тестов многоцелевого

аппарата Орион в 2014 году.

Обработка сигнала с каждого пикселя производится поэлементно и

реализована на Asic микросхеме сбора данных Timepix.

Несмотря на то, что исследования вклада нейтронов в уровни облучения на

космических аппаратах не входят в тему данной работы, целесообразно кратко

упомянуть аппаратуру, применявшуюся для регистрации в космосе нейтронных

потоков естественного происхождения. В качестве первых работ можно упомянуть

работы [Lingenfelter, 1963] и [Дудкин и др., 1968].

Важные данные были получены с помощью разработанной в НИИЯФ МГУ

аппаратуры «Рябина», работавшей на орбитальной станции САЛЮТ-6 [Лягушин,

Юшков, 2011] Использовалась фосфич-методика для обеспечения режима

антисовпадений с целью исключения вклада заряженных частиц. В качестве

детектора нейтронов использовался монокристаллический иодид лития-6,

обогащенный европием. Детектор был окружен сцинтиллятором из пластика и

полиэтиленовым замедлителем.

Прибор RAD, ставший фактически штатным американским серийным средством радиационного контроля на космических аппаратах также имеет в составе детекторного узла нейтронный детектор, построенный с использованием фосфич-методики [Zeitlin и др., 2013].

На МКС успешно работает созданный в ИКИ РАН прибор БТН [Литвак и др., 2017] Детекторная система прибора состоит из 3-х газоразрядных счетчиков с использованием Не3 за различной толщиной замедлителя и детектора быстрых нейтронов на основе стильбенового сцинтиллятора.

Радиационная обстановка на околоземных орбитах по данным дозиметрических измерений.

На первом этапе исследований были получены характерные значения средней мощности дозы на околоземных орбитах. Затем более совершенные и чувствительные приборы позволили получить планетарные распределения мощности дозы на высоте полёта космических аппаратов в пределах наклонения их орбит. Одно из первых распределений было получено на станции МИР по данным прибора Люлин. Далее аналогичные распределения были получены и другими приборами. На рисунке 1.3 представлен результат полученный с использованием прибора DOSTEL на МКС [Berger и др., 2016; Berger и др., 2017].

-150 -100 -50 0 50 100 150

Longitude

-150 -100 -50 О 50 100 ISO

Longitude

Рисунок 1.3 — Планетарное распределение мощности поглощенной дозы по результатам эксперимента DOSIS [Berger и др., 2017]

Можно видеть наличие 4-х характерных зоны. Приэкваториальная зона, где

мощность дозы обусловлена галактическими космическими лучами (ГКЛ), зона Южно-атлантической аномалии, обусловленная воздействием внутреннего радиационного пояса (РПЗ), зона внешнего радиационного пояса и приполярная зона.

В статье [Lishnevskii, Benghin, 2020] обработаны и разделены данные дозиметров ДБ-8 за весь период их работы с 2001 до 2014 гг. Благодаря разделению по областям удалось провести анализ зависимости дозы от ГКЛ и солнечной активности. Также показана что суточная доза от ГКЛ коррелирует со счетом нейтронных мониторов, а суточная доза от РПЗ определяется, в основном, высотой полёта станции и связана с уровнем солнечной активности.

Основная часть дозиметрических измерений выполнена внутри гермоотсеков космических аппаратов за защитой, превышающей, как правило 2-4 г/см2. Одно из немногих исключений - рассмотренный выше эксперимент Европейского Космического Агентства EXPOSE-R2 с прибором R3DR2 (из семейства Люлин). Прибор размещался снаружи модуля «Звезда» МКС. Расчетная требуемая кинетическая энергия частиц, поступающих перпендикулярно детектору, составляла 0,835 МэВ для электронов и 19,5 МэВ для протонов. Это позволило

измерять мощность дозы в условиях, которые близки к условиям защищенности внутри скафандра, используемого для внекорабельной деятельности. Похожим образом был размещен аналогичный прибор на спутнике ФОТОН [Damasso и др., 2009], летавшем на орбите с наклонением 63 градуса. Измерения показали, что за такой толщиной защиты в области внешнего радиационного пояса наблюдаются значительные вариации, а мощность дозы может возрастать до 22 мГр/час. В статье [Dachev и др., 2009] был сделан вывод, что возрастания мощности дозы, вызванные высыпаниями электронов в зоне внешнего радиационного пояса может создать нежелательные повышенные значения дозы облучения космонавтов при внекорабельной деятельности. Аналогичная ситуация рассматривалась в работе [Siscoe и др., 2000], где отмечалось, что во время релятивистских электронных возрастаний, которые происходят примерно раз в месяц и длятся несколько дней интенсивность потоков релятивистских электронов может повышаться в 4 раза. Во время таких событий, по мнению авторов, доза в коже и глазах космонавта за единственный выход с внекорабельной деятельностью выходит за переделы допустимой. Это обстоятельство привело к тому, что в рекомендациях по снижению радиационного риска на МКС [Siscoe и др., 2000] предлагается руководствоваться данными спутников POES и GOES для планирования внекорабельной деятельности.

Потенциальная опасность явления, отмеченная в выше приведенных работах, послужила основанием для более подробного рассмотрения явления высыпания высокоэнергичных электронов внешнего радиационного пояса Земли.

Радиационная обстановка в высокоширотной области

История исследования радиационной опасности в высокоширотных областях околоземного пространства начинается с первых запусков ракет с аэростатов группой Ван-Аллена в 1957 г. [Brown, 1966]. В результате измерений гейгеровскими счетчиками были получены указания, что регистрируются повышенные скорости счета, связанные с тормозным излучением от электронов с энергиями от 10 до 100 КэВ, обладающих очень высокой вариабельностью по

потоку от 106 до 108 электронов/см2 [Brown, 1966]. Позднее эти результаты были подтверждены спутниковыми исследованиями группы Ван-Аллена [Brown, 1966]. Большая часть вспышечных явлений в авроральных областях не структурирована во времени и сильно географически локализована. Так, при совместном измерении с двух баллонов на расстоянии 150 км только треть резких возрастаний счета была зарегистрирована на обоих приборах [Brown, 1966]. Происхождение и динамика потоков релятивистских электронов во внешнем радиационном поясе и сейчас вызывает активный интерес мирового сообщества, несмотря на множество исследований за более чем полвека исследований [Baker и др., 2013; Borovsky, Cayton, 2011; Borovsky, Denton, 2010b; Borovsky, Denton, 2010a; Brautigam и др., 2001; Chen и др., 2016; Denton, Borovsky, Cayton, 2010; Gussenhoven и др., 1997; Holeman, Mullen, Brautigam, 1991; Miyoshi, Kataoka, 2011; Morley и др., 2010; Mullen и др., 1998; Potapov, Tsegmed, Ryzhakova, 2014; Robador и др., 2020; Turner и др., 2013]. Этот интерес определяется в первую очередь радиационной опасностью, которую представляют экстремально высокие потоки электронов для аппаратов на орбитах полярных спутников.

Исследования проведенные в НИИЯФ МГУ показывают [Тверская, 2010] наличие зависимости положения максимума инжектированных электронов после магнитной бури от величины Dst вариации.

Исследования показывают возможность проникновения электронов высоких энергий и в область внутреннего пояса [Claudepierre и др., 2017]. Такие выводы были сделаны на основе анализа данных по потокам электронов со спутников Themis во время магнитных бурь. Благодаря нескольким приборам MagEIS на каждом КА Themis и магнитному разделению частиц по энергиям появилась возможность получать не только потоки частиц, но и питч-угловое распределение. Подробный анализ динамики радиационных поясов за 2015 год показал, что электроны в зазоре между поясами могут существовать до десятков дней, а во внутреннем поясе до полутора лет [Claudepierre и др., 2017].

Тем не менее, существует мнение, что обнаружение релятивистских электронов во внутреннем поясе на самом деле может быть аппаратурной

неоднозначностью - совпадением при одновременной регистрации протонов внутреннего пояса и низкоэнергичных электронов [Selesnick, 2015]. Численное моделирование спектрометров заряженных частиц также показывает, что надежное разделение протонов и электронов возможно только при очень строгих критериях отбора, заложенных в логику работы приборов [Золотарев и др., 2016а]. Сужение критериев приводит к огромному падению чувствительности прибора и действующего геометрического фактора, для некоторых энергетических каналов возможно снижение до 100 раз [Золотарев и др., 2016а].

1 MeV Electrons in Earth's Radiation Belts

Pre-Storm Storm Post-Storm

В Outer Belt Outer Belt Only Electrons Fill Slot and Penetrate Into Inner Zone New Inner Slot Outer Belt Belt Electrons in Slot Decay Away New Inner Belt Remains

Рисунок 1.4 — Во время сильных геомагнитный штормов возможно проникновение энергичных электронов во внутренний радиационный пояс. По материалам: NASA's Goddard Space Flight Center/Mary Pat Hrybyk-Keith [Johnson-

Groh, 2017]

Радиационные риски, связанных с энергичными электронами, рассматриваются в проектах по построению искусственных орбитальных конструкций, предназначенных для снижения заселенности внешнего электронного пояса с помощью электростатических полей [Hoyt, Cash, 2007].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Золотарев Иван Анатольевич, 2022 год

Список литературы

1. Zolotarev I.A. и др. Numerical Simulation of Metrological Characteristics of Cosmic Radiation Detectors // Inorg. Mater. Appl. Res. 2017. Т. 8. № 2. С. 222-228, doi: 10.1134/S2075113317020241.

2. Панасюк М.И. и др. Оптимизация измерений потоков частиц радиационных поясов Земли // Космические исследования. 2017. Т. 55. № 2. С. 8593, doi:10.7868/S002342061606008X.

3. Agostinelli S. и др. GEANT4 - A simulation toolkit // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip. 2003. Т. 506. № 3. С. 250-303, doi: 10.1016/S0168-9002(03)01368-8.

4. Allen van J.A. и др. Observation of High Intensity Radiation by Satellites 1958 Alpha and Gamma // J. Jet Propuls. 1958. Т. 28. № 9. С. 588-592, doi:10.2514/8.7396.

5. Analog Devices I. 1 MSPS,12-Bit ADCs AD7475/AD7495 // 2005. С. 24.

6. Antonyuk G.I. и др. Dose Rate Bursts Onboard the ISS and the "Lomonosov" Satellite in the Earth's Outer Radiation Belt // Problems of Geocosmos-2020. : Springer, Cham, 2022. С. 351-363, doi:10.1007/978-3-030-91467-7_26.

7. Apathy I. и др. TL dose measurements on board the Russian segment of the ISS by the «Pille» system during Expedition-8, -9 and -10 // Acta Astronaut. 2007. Т. 60. № 4- 7 SPEC. ISS. С. 322-328, doi:10.1016/j.actaastro.2006.09.037.

8. Ashley J.C., Ritchie R.H., Brandt W. Z13 effect in the stopping power of matter for charged particles // Phys. Rev. B. 1972. Т. 5. № 7. С. 2393-2397, doi: 10.1103/PhysRevB.5.2393.

9. Baca T. и др. Timepix in LEO Orbit onboard the VZLUSAT-1 Nanosatellite: 1-year of Space Radiation Dosimetry Measurements // J. Instrum. 2018. Т. 13. № 11. С. C11010, doi: 10.1088/1748-0221/13/11/C11010.

10. Badhwar G.D. и др. Active dosimetric measurements on shuttle flights // Int. J. Radiat. Appl. Instrumentation. Part D. Nucl. Tracks Radiat. Meas. 1992. Т. 20. № 1. С. 13-20, doi: 10.1016/1359-0189(92)90078-A.

11. Badhwar G.D. и др. Radiation environment on the Mir orbital station during solar minimum. // Adv. Space Res. 1998. Т. 22. № 4. С. 501-10, doi:Doi 10.1016/S0273-1177(98)01070-9.

12. Badhwar G.D. Shuttle radiation dose measurements in the International Space Station orbits. // Radiat. Res. 2002. Т. 157. № 1. С. 69-75, doi:10.1667/0033-7587(2002)157{[}0069:SRDMIT]2.0.C0;2.

13. Baker D.N. и др. A long-lived relativistic electron storage ring embedded in Earth's outer Van Allen belt. // Science (80-. ). 2013. Т. 340. № 6129. С. 186-90, doi: 10.1126/science.1233518.

14. Bazilevskaya G.A. и др. Precipitation of energetic magnetospheric electrons

and accompanying solar wind characteristics // Geomagn. Aeron. 2017. T. 57. № 2. C. 147-155, doi: 10.1134/S0016793217020025.

15. Belogurov S. h gp. CATIA-GDML geometry builder // J. Phys. Conf. Ser. 2011. T. 331. № 3. C. 032035, doi:10.1088/1742-6596/331/3/032035.

16. Belogurov S. h gp. Development and application of CATIA-GDML geometry builder // J. Phys. Conf. Ser. 2014. T. 513. № 2. C. 022003, doi:10.1088/1742-6596/513/2/022003.

17. Benghin V. V. h gp. An Experiment in Radiation Measurement Using the Depron Instrument // Space Sci. Rev. 2018. T. 214. № 1. C. 9, doi:10.1007/s11214-017-0445-6.

18. Berger T. h gp. DOSIS & DOSIS 3D: long-term dose monitoring onboard the Columbus Laboratory of the International Space Station (ISS) // J. Sp. Weather Sp. Clim. 2016. T. 6. C. A39, doi:10.1051/swsc/2016034.

19. Berger T. h gp. DOSIS & DOSIS 3D: radiation measurements with the DOSTEL instruments onboard the Columbus Laboratory of the ISS in the years 20092016 // J. Sp. Weather Sp. Clim. 2017. T. 7. C. A8, doi:10.1051/SWSC/2017005.

20. Bethe H. Zur Theorie des Durchgangs schneller Korpuskularstrahlen durch Materie // Ann. Phys. 1930. T. 397. № 3. C. 325-400 doi:10.1002/andp.19303970303.

21. Bichsel H. Stopping power and ranges of fast ions in heavy elements // Phys. Rev. A. 1992. T. 46. № 9. C. 5761-5773, doi:10.1103/PhysRevA.46.5761.

22. Bogomolov A. V. h gp. Precipitation of subrelativistic-energy electrons near the polar boundary of the Earth radiation belt according to the data of measurements on the Vernov and Lomonosov satellites // Cosm. Res. 2017. T. 55. № 6. C. 446-456, doi: 10.1134/S0010952517060028.

23. Borovsky J.E., Cayton T.E. Entropy mapping of the outer electron radiation belt between the magnetotail and geosynchronous orbit // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2011. T. 116. № 6, doi: 10.1029/2011JA016470.

24. Borovsky J.E., Denton M.H. Magnetic field at geosynchronous orbit during high-speed stream-driven storms: Connections to the solar wind, the plasma sheet, and the outer electron radiation belt // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2010a. T. 115. № 8, doi: 10.1029/2009JA015116.

25. Borovsky J.E., Denton M.H. On the heating of the outer radiation belt to produce high fluxes of relativistic electrons: Measured heating rates at geosynchronous orbit for high-speed stream-driven storms // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2010b. T. 115. № 12, doi:10.1029/2010JA015342.

26. Bottollier-Depois J.. h gp. Tissue equivalent detector data obtained recently on Mir space station. Comparison with Solid State Detector data // Adv. Sp. Res. 1996. T. 18. № 12. C. 171-174, doi: 10.1016/0273-1177(96)00036-1.

27. Brautigam D.H. h gp. Solar cycle variation of outer belt electron dose at low-

earth orbit // IEEE Transactions on Nuclear Science. , 2001. C. 2010-2015, doi: 10.1109/23.983164.

28. Brown R.R. Electron precipitation in the auroral zone // Space Sci. Rev. 1966. T. 5. № 3. C. 311-387, doi: 10.1007/BF02653249.

29. Chen Y. h gp. Forecasting and remote sensing outer belt relativistic electrons from low Earth orbit // Geophys. Res. Lett. 2016. T. 43. № 3. C. 1031-1038, doi: 10.1002/2015GL067481.

30. Chytracek R. h gp. Geometry description markup language for physics simulation and analysis applications // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2006. T. 53. №2 5. C. 28922896, doi:10.1109/TNS.2006.881062.

31. Claudepierre S.G. h gp. The hidden dynamics of relativistic electrons (0.71.5 MeV) in the inner zone and slot region // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2017. T. 122. № 3. C. 3127-3144, doi:10.1002/2016JA023719.

32. Cleveland W.S., Grosse E., Shyu W.M. Local Regression Models // Stat. Model. S. 2017. C. 309-376, doi:10.1201/9780203738535-8.

33. Dachev T. h gp. High energy depositing events observed inside and outside of the earths magnetosphere // S P A C E , E C O L O G Y , S A F E T Y. , 2018. C. 37-42.

34. Dachev T.P. h gp. Relativistic electrons high doses at International Space Station and Foton M2/M3 satellites // Adv. Sp. Res. 2009. T. 44. № 12. C. 1433-1440, doi: 10.1016/j.asr.2009.09.023.

35. Dachev T.P. h gp. Overview of the Liulin type instruments for space radiation measurement and their scientific results // Life Sci. Sp. Res. 2015. T. 4. №2 11. C. 92-114, doi:10.1016/j.lssr.2015.01.005.

36. Dachev T.P. h gp. High dose rates obtained outside ISS in June 2015 during SEP event // Life Sci. Sp. Res. 2016. T. 9. C. 84-92, doi:10.1016/j.lssr.2016.03.004.

37. Dachev T.P. h gp. Overview of the ISS Radiation Environment Observed during the ESA EXPOSE-R2 Mission in 2014-2016 // Sp. Weather. 2017. T. 15. № 11. C. 1475-1489, doi: 10.1002/2016SW001580.

38. Damasso M. h gp. The radiation environment observed by Liulin-Photo and R3D-B3 spectrum-dosimeters inside and outside Foton-M3 spacecraft // Radiat. Meas. 2009. T. 44. № 3. C. 263-272, doi:10.1016/j.radmeas.2009.03.007.

39. Denton M.H., Borovsky J.E., Cayton T.E. A density-temperature description of the outer electron radiation belt during geomagnetic storms // J. Geophys. Res. 2010, doi: 10.1029/2009JA014183.

40. Fry D. Miniaturized Particle Telescope ( MPT ) // Increment 52/53 Science Symposium no. JSC-CN-38353. , 2016. C. 1-6.

41. Ginet G.P. h gp. AE9, AP9 and SPM: New Models for Specifying the Trapped Energetic Particle and Space Plasma Environment // Space Sci. Rev. 2013. T. 179. № 1-

4. С. 579-615, doi: 10.1007/s11214-013-9964-y.

42. Gussenhoven M.S.S. и др. Dose variation during solar minimum // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1997. Т. 44. № 6. С. 2161-2168, doi:10.1109/23.659031.

43. Halford A.J. Compression generated waves and associated electron precipitation: A Van Allen Probe and BARREL collaboration // VERSIM-RBS. , 2016. С. 2016.

44. Holeman E., Mullen E.G., Brautigam D.H. Dose variation during solar minimum // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1991. Т. 38. № 6. С. 1671-1677, doi:10.1109/23.124161.

45. Hoyt R., Cash M. Reduction of Trapped Energetic Particle Fluxes in Earth And Jovian Radiation Belts, Final Report on NASA Institute for Advanced Concepts Phase I Project. , 2007. 70 с.

46. ICRP. 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection ICRP. Publication 60. , 1991. 221 с.

47. ICRU. Update to ESTAR, PSTAR, and ASTAR Databases // e Int. Comm. Radiat. Units Meas. (ICRU). Rep. 90. 2016. Т. 90. № 1986. С. 1-17, doi:10.18434.

48. Imhof W.L. и др. Relativistic electron and energetic ion precipitation spikes near the plasmapause // J. Geophys. Res. 1986. Т. 91. № A3. С. 3077, doi: 10.1029/JA091iA03p03077.

49. Ivanchenko V. и др. Recent Improvements in Geant4 Electromagnetic Physics Models and Interfaces // Prog. Nucl. Sci. Technol. 2011. Т. 2. № 0. С. 898-903, doi: 10.15669/pnst.2.898.

50. Johnson-Groh M. Relativistic Electrons Uncovered with NASA's Van Allen Probes [Электронный ресурс]. URL: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/relativistic-electrons-uncovered-with-nasa-s-van-allen-probes (дата обращения: 23.05.2017).

51. Kroupa M. и др. A semiconductor radiation imaging pixel detector for space radiation dosimetry // Life Sci. Sp. Res. 2015. Т. 6. С. 69-78, doi: 10.1016/j.lssr.2015.06.006.

52. Kuznetsov N. V. и др. Comparison of the models of charged particle fluxes in space // Proc. Eur. Conf. Radiat. its Eff. Components Syst. RADECS. 2015. Т. 2015-December, doi:10.1109/RADECS.2015.7365594.

53. Leitgab M. и др. ISS-RAD fast neutron detector (FND) ACO on-orbit neutron dose equivalent and energy spectrum analysis status. // In Workshops on Radiation Monitoring for the International Space Station. , 2016. С. 64.

54. Lingenfelter R.E. The cosmic-ray neutron leakage flux // J. Geophys. Res. 1963. Т. 68. № 20. С. 5633-5639, doi:10.1029/JZ068i020p05633.

55. Lishnevskii A.E. и др. Results of monitoring variations of absorbed dose rate

onboard the International Space Station during the period 2005-2011 // Cosm. Res. 2012. T. 50. № 5. C. 391-396, doi:10.1134/S0010952512050036.

56. Lishnevskii A.E., Benghin V. V. Results of Separation of the Galactic Cosmic Rays and Earth's Inner Radiation Belt Contributions to the Daily Dose Obtained by DB-8 Dosimeters of the Radiation Monitoring System Onboard the International Space Station in 2001-2014 // Cosm. Res. 2020. T. 58. № 4. C. 307-315, doi: 10.1134/S0010952520040073.

57. Makhmutov V.S. h gp. Catalogue of electron precipitation events as observed in the long-duration cosmic ray balloon experiment // J. Atmos. Solar-Terrestrial Phys. 2016. T. 149. C. 258-276, doi:10.1016/j.jastp.2015.12.006.

58. Markelov V.V., Red'ko V.I. Dozimetr ionizirujushhih izluchenij. nareHT №766289// 1978.

59. Markelov V.V., Red'ko V.I. Vysokochuvstvitel'nyj dozimetr kosmicheskih izluchenij. // Cosm. Res. 1982. T. 19. № 2. C. 316-319.

60. Matthia D. h gp. The Martian surface radiation environment - a comparison of models and MSL/RAD measurements // J. Sp. Weather Sp. Clim. 2016. T. 6. C. A13, doi: 10.1051/swsc/2016008.

61. Millan R.M. h gp. The Balloon Array for RBSP Relativistic Electron Losses (BARREL) // Space Sci. Rev. 2013. T. 179. № 1-4. C. 503-530, doi:10.1007/s11214-013-9971-z.

62. Mitricas V.G. h gp. Radiation dose measurements aboard the Mir using the R-16 instrument // Radiat. Meas. 2002. T. 35. № 5. C. 515-525, doi:10.1016/S1350-4487(02)00084-7.

63. Miyoshi Y., Kataoka R. Solar cycle variations of outer radiation belt and its relationship to solar wind structure dependences // J. Atmos. Solar-Terrestrial Phys. 2011. T. 73. № 1. C. 77-87, doi:10.1016/J.JASTP.2010.09.031.

64. Morley S.K. h gp. Dropouts of the outer electron radiation belt in response to solar wind stream interfaces: global positioning system observations // Proc. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci. 2010. T. 466. № 2123. C. 3329-3350, doi:10.1098/rspa.2010.0078.

65. Mullen E.G. h gp. Low altitude dose measurements from APEX, CRRES and DMSP // Life Sciences and Space Research Xxv(2). , 1998. C. 1651-1660, doi: 10.1016/s0273-1177(98)00009-x

66. Myagkova I.M. h gp. Enhancements of fluxes of precipitating energetic electrons on the boundary of the outer radiation belt of the earth and position of the auroral oval boundaries // Cosm. Res. 2010. T. 48. № 2. C. 165-173, doi:10.1134/s0010952510020061.

67. Nentvich O. h gp. VZLUSAT-1: Nanosatellite with miniature lobster eye X-ray telescope and qualification of the radiation shielding composite for space application // Acta Astronaut. 2017. T. 140. № April. C. 96-104,

doi: 10.1016/j.actaastro.2017.08.004.

68. Nguyen V.D., Luccioni C., Parmentier N. Average Quality Factor and Dose Equivalent Meter Based on Microdosimetry Techniques // Radiat. Prot. Dosimetry. 1985. Т. 10. № 1-4. С. 277-282, doi:10.1093/RPD/10.1-4.277.

69. Panasyuk M.I. Description of the Space Radiation Contol System for the Russian Segment of ISS ALPHA. // 12 th IAA Man in Space Symposium, Washington DC, June 1997. , 1997.

70. Peck E.D. и др. POES MEPED differential flux retrievals and electron channel contamination correction // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2015. Т. 120. № 6. С. 4596-4612, doi: 10.1002/2014JA020817.

71. Potapov A.S., Tsegmed B., Ryzhakova L. V. Solar cycle variation of «killer» electrons at geosynchronous orbit and electron flux correlation with the solar wind parameters and ULF waves intensity // Acta Astronaut. 2014. Т. 93. С. 55-63, doi: 10.1016/j.actaastro.2013.07.004.

72. Reitz G. и др. Space radiation measurements on-board ISS—the DOSMAP experiment // Radiat. Prot. Dosimetry. 2005. Т. 116. № 1-4. С. 374-379, doi:10.1093/rpd/nci262.

73. Ripa J. и др. A comparison of trapped particle models in low Earth orbit // https://doi.org/10.1117/12.2561011. 2020. Т. 11444. С. 597-606, doi: 10.1117/12.2561011.

74. Robador A. и др. DNA Damage and Survival Time Course of Deinococcal Cell Pellets During 3 Years of Exposure to Outer Space // Front. Microbiol. | www.frontiersin.org. 2020. Т. 1. С. 2050, doi:10.3389/fmicb.2020.02050.

75. Romanova N., Pilipenko V. ULF wave indices to characterize the solar wind-magnetosphere interaction and relativistic electron dynamics // Acta Geophys. 2009. Т. 57. № 1. С. 158-170, doi:10.2478/S11600-008-0064-4.

76. Selesnick R.S. Measurement of inner radiation belt electrons with kinetic energy above 1 MeV // J. Geophys. Res. A Sp. Phys. 2015. Т. 120. № 10. С. 8339-8349, doi: 10.1002/2015JA021387.

77. Semkova J. и др. Observation of radiation environment in the International Space Station in 2012-March 2013 by Liulin-5 particle telescope // J. Sp. Weather Sp. Clim. 2014. Т. 4. С. A32, doi:10.1051/swsc/2014029.

78. Shafirkin A.V. и др. Dose loads and total radiation risk for cosmonauts in long-term missions to the orbital station MIR and international space station // Aerosp. Environ. Med. 2018. Т. 52. № 1. С. 12-23, doi:10.21687/0233-528X-2018-52-1-12-23.

79. Shavrin P.I. и др. Measurements of neutron fluxes with energies from thermal to several MeV in near-Earth space: SINP results // Radiat. Meas. 2002. Т. 35. № 5. С. 531-538, doi:10.1016/S1350-4487(02)00086-0.

80. Simmer G., Xu S. Thermal Neutron interacting with Helium-3 [Электронный

pecypc]. URL:

http://hypernews.slac.stanford.edu/HyperNews/geant4/get/hadronprocess/731 .html?inlin e=-1 (gaTa o6pa^eHua: 03.05.2017).

81. Siscoe G.L. h gp. Radiation and the International Space Station: Recommendations to Reduce Risk. : National Academies Press, 2000. 98 c, doi:10.17226/9725.

82. Sternheimer R.M. The density effect for the ionization loss in various materials // Phys. Rev. 1952. T. 88. № 4. C. 851-859, doi:10.1103/PhysRev.88.851.

83. Sullivan J.D. Geometric factor and directional response of single and multielement particle telescopes // Nucl. Instruments Methods. 1971. T. 95. № 1. C. 5-11, doi: 10.1016/0029-554X(71)90033-4.

84. Thomas G.R., Willis D.M. Analytical derivation of the geometric factor of a particle detector having circular or rectangular geometry // J. Phys. E. 1972. T. 5. №2 3. C. 260.

85. Thorne R.M., Kennel C.F. Relativistic electron precipitation during magnetic storm main phase // J. Geophys. Res. 1971. T. 76. № 19. C. 4446-4453, doi: 10.1029/JA076I019P04446.

86. Turner D.L. h gp. On the storm-time evolution of relativistic electron phase space density in Earth's outer radiation belt // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2013. T. 118. № 5. C. 2196-2212, doi:10.1002/jgra.50151.

87. Tverskaya L. V. h gp. Solar proton increases and dynamics of the electron outer radiation belt during solar events in December 2006 // Geomagn. Aeron. 2008. T. 48. № 6. C. 719-726, doi: 10.1134/S0016793208060042.

88. Vertat I. h gp. Timepix in LEO Orbit onboard the VZLUSAT-1 Nanosatellite: 1-year of Space Radiation Dosimetry Measurements // J. Instrum. 2018. T. 13. № 11. C. C11010-C11010, doi: 10.1088/1748-0221/13/11/c11010.

89. Wright D.H. Physics Reference Manual // Geant4. 2011. T. 0. C. 1-558.

90. Yahnin A.G. h gp. Relativistic electron precipitation as seen by NOAA POES // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2016. T. 121. № 9. C. 8286-8299, doi: 10.1002/2016JA022765.

91. Yahnin A.G. h gp. Ground pulsation magnetometer observations conjugated with relativistic electron precipitation // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2017. T. 122. №2 9. C. 9169-9182, doi:10.1002/2017JA024249.

92. Zabori B., Hirn A. TriTel 3 dimensional space dosimetric telescope in the European Student Earth Orbiter project of ESA // Acta Astronaut. 2012. T. 71. C. 20-31, doi: 10.1016/j.actaastro.2011.08.010.

93. Zeitlin C. h gp. Measurements of energetic particle radiation in transit to mars on the mars science laboratory // Science (80-. ). 2013. T. 340. № 6136. C. 1080-1084, doi: 10.1126/SCIENCE.1235989.

94. Zhang K. и др. Upper Limit of Electron Fluxes Observed in the Radiation Belts // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2021. Т. 126. № 1. С. 2020JA028511, doi:10.1029/2020JA028511.

95. Акатов Ю.А. и др. ГОСТ 25645.202-83 Безопасность радиационная экипажа космического аппарата в космическом полете. Требования к индивидуальному и бортовому дозиметрическому контролю. , 1986.

96. Брильков И.А. и др. Пат. 165028 Российская Федерация, МПК G01T 3/00, Спектрометр энергичной космической радиации (СПЭР). № 2015149253/28; заявл. 17.11.2015; опубл. 27.09.2016, Бюл. № 27 - 10 с. // 2015. № 19.

97. Вернов С.Н., Чудаков А.Е. Исследования космических лучей и земного корпускулярного излучения при полетах ракет и спутников // УФН. 1960. Т. 70. № 4. С. 585.

98. Власова Н.А. и др. Метрологические характеристики детекторов космического излучения // Физика и химия обработки материалов. 2013. С. 32-39.

99. Галкин В.И. Излучение на малых высотах. // Модель космоса. Том 1. / под ред. М.И. Панасюк, Л.С. Новиков. Москва: КДУ Москва, 2007. 852 с.

100. Гальперин Ю.И., Горн Л.С., Хазанов Б.И. Измерение радиации в космосе / под ред. Ю.И. Гальперин. М.: Атомиздат, 1972. 344 с.

101. Гецелев И.В., Тулупов В.И., Щербовский Б.Я. Прибор для контроля радиационной обстановки на борту космических аппаратов // Вопросы атомной науки и техники. Серия физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2006. № 3-4. С. 89-91.

102. Григорьев Ю.Г. Радиационная безопасность космических полетов. Москва: , 1975. Вып. Атомиздат.

103. Дудкин В.Е. и др. Исследование спектров нейтронов и протонов на спутниках серии "Космос" // Космические исследования. 1968. Т. 1. № 6. С. 887891.

104. Золотарев И.А. и др. Моделирование характеристик детектора космических излучений // Труды XVII Межвузовской научной школы молодых специалистов. , 2016a.

105. Золотарев И.А. и др. Численное моделирование метрологических характеристик детекторов космических излучений // Перспективные материалы. 2016b. № 11. С. 16-24.

106. Иванов В.И. Курс дозиметрии: Учебник для вузов. Москва: Атомиздат, 1978. 392 с.

107. Литвак М.Л. и др. Наблюдение пространственных и временных вариаций спектральной плотности нейтронного потока вне российского сегмента по данным космического эксперимента «БТН-нейтрон» // Космические исследования. 2017. № 2. С. 116-130, doi:10.7868/S0023420617020066.

108. Лишневский А.Э., Бенгин В.В. Разделение вклада галактических космических лучей и внутреннего радиационного пояса земли в суточную дозу на борту международной космической станции за период с 2005 по 2011 годы // Космические исследования. 2018. № 2. С. 103-110, doi: 10.7868/S0023420618020024.

109. Логачев Ю.И. Исследование космоса в НИИЯФ МГУ. Первые 50 лет космической эры. : КДУ Москва, 2007. 176 с.

110. Лягушин В.И., Юшков Б.Ю. Измерение потоков нейтронов альбедо атмосферы Земли и в Южно-атлантической магнитной аномалии на орбитальной станции // Известия РАН. Энергетика. 2011. Т. 3. С. 75-81.

111. Мирошниченко Л.И., Петров В.М. Динамика радиационных условий в космосе. Москва: Энергоатомиздат, 1985. 148 с.

112. Панасюк М.И. и др. Многоцелевой детекторный модуль для регистрации нейтронов в околоземном простанстве // Препринт НИИЯФ МГУ 90-13/159. 1990. С. 24.

113. Панасюк М.И. Модель космоса. Том 1. Физические условия в космическом пространстве / под ред. Л.С. Новиков. Москва: КДУ Москва, 2007. 852 с.

114. Сиволапов В.Е. Методика измерения эквивалентной дозы космического излучения с использованием дозиметрического блока ДБ-8М: Дипломная работа. Москва: , 2012. 74 с.

115. Статья о РОС. РКК «Энергия» разработает несколько версий новой российской орбитальной станции [Электронный ресурс]. URL: https://www.interfax.ru/world/817871 (дата обращения: 22.04.2022).

116. Тверская Л.В. Динамика радиационных поясов Земли // ВМУ. Серия 3. Физика.Астрономия. 2010. № 4. С. 12-17.

117. Тверской Б.А. Основы теоретической Комофизики. / под ред. Л.В. Тверская. Москва: , 2004. Вып. Едиториал. 376 с.

118. ФКП. Постановление Правительства РФ от 23 марта 2016 г. № 230. Федеральная космическая программа России на 2016 - 2025 годы. , 2016.

119. Чирская Н.П. и др. Моделирование метрологических характеристик спектрометров заряженных частиц // Международная конференция «Радиационная физика твердого тела». , 1н. э.

120. Чирская Н.П. и др. Система программ OptimSpectrometer для разработки спектрометров энергичных заряженных частиц // Сборник Тезисов XV Конференции молодых ученых, посвященной дню космонавтики «Фундаментальные и прикладные космические исследования». Москва: , 2018. С. 122-122.

121. Шафиркин А.В., Григорьев Ю.Г. Межпланетные и орбитальные

космические полеты. Радиационный риск для космонавтов. Радиобиологическое обоснование. Москва: , 2009. Вып. Экономика. 640 с.

122. Юрятин Е.И. и др. Исследования дозиметрических характеристик ионизационной камеры с электростатическим реле. // Измерительная техника. 1979. Т. 3. С. 48.

123. RStudio project [Электронный ресурс]. URL: https://www.rstudio.com/products/rstudio/.

124. Радиационная дозиметрия / под ред. Д. ХАйн, Г. Браунелл, Н.Г. Гусева. Москва: Издательство иностранной литературы, 1958. 758 с.

Приложение 1

Рисунок 1. Частота регистрации возрастаний и геомагнитные индексы в период работы ДЭПРОН в июне-сентябре 2016 г. Синим показаны пересечения ВП с возрастанием. Число зарегистрированных пересечений за сутки показано

черным. 111

Рисунок 2. Частота регистрации возрастаний и геомагнитные индексы в период работы ДЭПРОН в сентябре-декабре 2016 г. Синим показаны пересечения ВП с возрастанием. Число зарегистрированных пересечений за сутки

112

показано черным.

III— 1 ш

1|У>||Цц| 1 ц ¿.дь .1 к **

_1-1 1-1 Л 4—1 * 1 1—1 —1_

К^/ V 1

1ИВ1 1

июн и юл авг сен

Рисунок 3. Большие возрастания >7мкГр/с и геомагнитные индексы в период работы ДЭПРОН в 2016 г. Синим показаны пересечения ВП с возрастанием. Число зарегистрированных пересечений за сутки показано черным.

Рисунок 4. Большие возрастания >7мкГр/с и геомагнитные индексы в период работы ДЭПРОН в 2016 г. Синим показаны пересечения ВП с возрастанием. Число зарегистрированных пересечений за сутки показано черным.