Защита астронавтов от радиации при полетах на Луну и Марс - страница 26
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 составляет 3х10>4 рад, а для орбиты в 828,8 км, заходящей в пояс Ван Аллена, доза увеличивается до 10>5 рад, или почти в 3 раза. Этот факт хорошо характеризует высокую активность внутренней зоны Ван Аллена.
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 алюминия будет около 130 тыс. рад в год. Заметим, что величина ожидаемой поглощенной дозы радиации на орбите КА «Канопус-СТ» в этот же период не более 2 тыс. рад в год.
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 алюминия на орбите КА ГЛОНАСС основной вклад в суммарную поглощенную дозу радиации даст тормозное излучение релятивистских электронов внешнего ЕРПЗ.
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 3000—12000 км и состоит, в основном, из протонов с энергией 10—500 МэВ, а также небольшого количества нейтронов [22, 49].
Внешний пояс Ван Аллена (внешний естественный радиационный пояс Земли, сокращённо – ЕРПЗ), который находится на высоте 17000—57000 км и состоит, в основном,