ELKH 能源研究中心 (CER) 空间研究部的剂量计也是美国宇航局阿尔忒弥斯计划第一次任务中进行的实验的一部分。 该任务将为未来创造载人航天器、月球轨道空间站和月球基地提供有关宇宙辐射场的关键数据。
准备推出
根据最新消息,Artemis 第一阶段的发射窗口将于今天欧洲中部时间 14:33 至 16:33 之间开放。 猎户座飞船和 SLS(太空发射系统)火箭已经组装完毕,等待发射前测试完成。 “Launch Complex 39B”,阿波罗和航天飞机发射的标志性地点已经过翻新,将成为这些历史性系列任务的起点, ek-cer.hu 报道.
我们正在进入人类太空旅行的新时代,距离再次看到人类在月球表面行走越来越近。 通过利用在这些任务中获得的经验,我们可以在实现安全可行的人类火星之旅方面取得重大进展。 NASA 的 Artemis 任务旨在通过强有力的国际合作,开启人类太空探索领域的新篇章; 建造一艘载人登月的新型宇宙飞船、一个绕月轨道空间站和一个月球基地。 经过多年的准备、推迟发射、延长期限和重新考虑预算,允许猎户座宇宙飞船(探索任务 1)进行首次月球试飞的系统已经准备就绪。 空间辐射测量是任务期间的主要任务之一,以了解未来在恶劣的宇宙环境中工作的宇航员对健康的潜在不利影响。
由于在探测宇宙辐射方面拥有四年的经验,能源研究中心的空间研究实验室将在几个方面参与人类的下一次“巨大飞跃”(另见:“绕月运行的匈牙利仪器”)。 该实验室所谓的“被动剂量学”小组(使用非电探测器)受邀参与了该计划的第一个重要步骤:猎户座宇宙飞船绕月球的无人驾驶飞行。 机组人员的座位将被所谓的人形模型占据,该模型具有数百个集成在内部并安装在其身体外部用于测量目的的剂量计。
外太空的幻影
在计划人类任务时,有许多关键的辐射相关问题必须仔细研究,例如了解皮肤暴露与内脏器官吸收剂量之间的关系,设计最佳辐射屏蔽条件并确定适当的剂量限值. 只有在人形人体模型的帮助下才能研究宇宙射线在体内的渗透——这并不是一个新想法。 早在 1990 年代,几架航天飞机和和平号空间站上的人类头骨仿制品就被用于辐射测量。
EK 研究人员过去使用由欧洲航天局 (ESA) 赞助的德国航空航天局 (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR) 制造的高度详细的模型参与了一系列实验。 在 Matroshka 计划中,幻影的软组织和肺由与组织相同的低密度聚氨酯制成,并具有真正的人骨。 人体内部设计了数百个测量位置,用于主动(能量需求)和被动(评估后)辐射探测器。 在 2004 年至 2011 年期间,在国际空间站外和后来的各种模块内进行了测量。有趣的是,类似的体模被用于医疗保健中放射治疗辐照设备的测试和校准。
马雷实验
在猎户座飞船上进行的 Matroshka AstroRad 辐射实验 (MARE) 也将应用人形模型,这些模型也是由 DLR 根据 ESA 合同制造的。 在体模测量方面经验丰富的研究人员正在使用来自多个国家(奥地利、比利时、捷克共和国、德国、匈牙利、波兰、美国和日本)的剂量计装置参与实验。 与 Matroshka 任务类似,其目的是确定不同组织类型吸收的电离辐射的数量和质量,从而评估机组人员的辐射暴露。 一个本质的区别是,在这种情况下,幻影是在模仿女性的身体。 从生物和辐射防护的角度来看,男性和女性身体组织分布和器官结构的差异很重要,因此新的结果将是独一无二的。 在任务期间,两个相同的幻影——名为 Helga 和 Zohar——将并排坐着,Zohar 还将穿着 AstroRad 辐射防护背心。 该背心已经在国际空间站上进行了测试,但月球之旅创造了独特的条件,从而产生了有用的新信息。 除了体模内的 1,400 个传感器位置外,还将在背心的外表面进行测量,以评估佩戴防护设备时可以避免多少辐射剂量。
被动剂量计组
阿波罗任务提供了相当多的剂量学数据,因此 MARE 任务的结果将非常重要。 作为 DOSIS-10D 实验的一部分,参与的研究团队已经在国际空间站的哥伦布舱进行了 3 多年的测量。 利用合作中获得的经验,开发了一种测量装置,其中可以使用不同类型的无源剂量计同时检测宇宙辐射。 这套由热释光剂量计和固态核轨道探测器组成的套装将分别放置在人体模型的体表和辐射防护背心的下方和上方。 在固态核轨道探测器表面,释放能量较高的粒子(如超新星爆炸时以接近光速飞行的质子和原子)会形成可见轨道,而热释光探测器则存储释放能量较低的粒子的信息。能量释放(伽马辐射、中子)穿过航天器的墙壁。 这些探测器将在任务结束时在地面设施中进行评估。
最终,根据为期 42 天的实验结果,我们将能够了解猎户座飞船的辐射条件是什么,以及 AstroRad 防辐射背心的效果如何。 通过用最现代的有源(电子)剂量计和其他几种机载仪器的数据补充所有这些信息,人类可以获得知识,这将极大地有助于安全执行进一步的阿尔忒弥斯任务。 能源研究中心也将参与接下来的步骤,我们也要去网关空间站!
Sumber: ek-cer.hu
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