– 300 Рад = 300 Р (рентген) за 6 часов, это смертельная доза, если же выходить в космос на 1 час – то доза 50 Р, а на полчаса – доза 25Р, не смертельна, но опасна.
Случай 1—4. Доза излучения за 6 часов в зоне Ван Аллена. При защите в 5 г/см
внутри космического аппарата с защитой – 5 Рад = 5 Р (рентген) – не опасная доза.
НАСА, а также верующие в полёты астронавтов на Луну уверяют, что радиация в поясах Ван Аллена и в космическом пространстве за пределами магнитосферы Земли вообще отсутствует как таковая!! Как видим из результатов, это совершенно ни так!
Случай 2. Рассматриваются труды ИКИ и ВНИИЭМ по дозе облучения на разных орбитах с радиусами 510 и 828 км [77]
Это означает, что орбиты захватывают начальную область внутреннего пояса Ван Аллена, но не дотягивают до внешнего пояса. Авторы работы [77]: Безродных (ИКИ РАН), С. Г. Казанцев, В. Т. Семенов (ФГУП «НПП ВНИИЭМ»). «Радиационные условия на солнечно-синхронных орбитах в период максимума солнечной активности».
Рис. 27
Рис. 27. Поглощенная доза радиации на круговой орбите космического аппарата (КА) с перигеем в 510 км для КА «Канопус-В» [77]
Эти результаты, показанные на рис. 27, получены на спутниках Канопус. Канопус-В – серия российских спутников дистанционного зондирования Земли. Эта серия изготовлена в АО «Корпорация ВНИИЭМ», совместно с британской компанией «Surrey Satellite Technology Limited». Спутники работают в интересах Роскосмоса, МЧС, Минприроды, Росгидромета, РАН; служат для картографирования, мониторинга ЧС, в том числе пожаров, оперативного наблюдения заданных районов.
Первый спутник серии запущен 22 июля 2012 года с космодрома Байконур.
Очень низкие поглощенные дозы радиации на солнечно-синхронных орбитах объясняются тем, что орбиты, в основном, проходят через начальную часть внутренней зоны Ван Аллена, и хорошо защищены от СКЛ магнитным полем Земли. На солнечно-синхронных орбитах можно полностью пренебречь тормозным излучением релятивистских электронов.
Для космических аппаратов (КА), находящихся на таких орбитах, важную роль играют не только потоки ионизирующих излучений в зонах Ван Аллена (ЕРПЗ) и потоки солнечных космических лучей (СКЛ), но и потоки частиц, высыпающиеся из ЕРПЗ. Интенсивность высыпания частиц из ЕРПЗ увеличивается с возрастанием геомагнитного возмущения. Геомагнитные возмущения связаны с изменением состояния межпланетной среды, в частности, с увеличением скорости солнечного ветра. В период геомагнитных бурь (мощных геомагнитных возмущений) наиболее интенсивные высыпания частиц из ЕРПЗ наблюдаются в районах северного и южного аврорального овала.
Рис. 28
Рис. 28. Поглощенная доза радиации на круговой орбите КА с перигеем в 510 км для КА «Канопус-В». Автор, Александр Матанцев, отметил значение дозы для толщины экрана в 0,1 г/см
[77]
На рис. 27 и рис. 28 показаны результаты оценки ожидаемых в 2012 году поглощенных доз радиации на круговой орбите с высотой 510 км и наклоном 98?. Ожидаемая мощность поглощенной дозы радиации внутри сферы толщиной в 1 г/см2 алюминия будет около 1000 рад в год. Основной вклад в суммарную поглощенную дозу радиации будут вносить (в высоких широтах) частицы СКЛ и релятивистские электроны внешнего ЕРПЗ, а поглощенной дозой радиации от тормозного излучения электронов и от потока протонов ЕРПЗ можно пренебречь.
Теперь рассмотрим дозы облучения для космического аппарата (КА) Конопус-СТ, который летает по орбите высотой большей – 828,8 км – рис. 29 и рис. 30.
Рис. 29
Рис. 29. Поглощенная доза радиации на круговой орбите космического аппарата (КА) с перигеем в 828,8 км для КА «Канопус-СТ» [77]
Рис. 30
Рис. 30. Поглощенная доза радиации на круговой орбите КА с перигеем в 828,8 км для КА «Канопус-СТ». Автор, Александр Матанцев, отметил значение дозы для толщины экрана в 0,1 г/см
На рис. 29 и рис. 30 показаны результаты оценки ожидаемых в 2012 году поглощенных доз радиации на орбите КА «Канопус-СТ». Ожидаемая мощность поглощенной дозы радиации внутри сферы толщиной в 1 г/см
алюминия будет около 2 тыс. рад в год. Основной вклад в суммарную поглощенную дозу радиации будут вносить (в высоких широтах) частицы СКЛ, релятивистские электроны внешнего ЕРПЗ и протоны внутреннего ЕРПЗ. На данной орбите поглощенной дозой радиации от тормозного излучения релятивистских электронов можно пренебречь.
Получен следующий результат. На орбите высотой 510 км, немного большей, чем орбита МКС, доза за год при толщине алюминиевого экрана 0,1 г/см
составляет 3х10
рад, а для орбиты в 828,8 км, заходящей в пояс Ван Аллена, доза увеличивается до 10
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
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
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, из электронов с энергией от 100 кэВ до 10 ГэВ, а также небольшое количество протонов и нейтронов с энергией от 1 до 100 МэВ и античастиц [22, 49];
Случай 3—1. На рис. 32 показаны дозы облучения в зонах Ван Аллена.
Прежде всего, обращаем внимание на то, что суммарная радиация в зонах Ван Аллена, обозначенная цифрой 1 на рис. 32, складывается из нескольких составляющих:
– от электронов внешней зоны Ван Аллена, обозначенная цифрой 2,
– от протонов внутренней зоны Ван Аллена, обозначенная цифрой 4.
Кроме того, важно соотношение дозы, полученной от воздействия электронов и протонов, обозначенные цифрами 2 и 4, это соотношение, назовем через К примерно, равно отношению дозы обучения внешнего пояса Н
и внутреннего пояса Н
. К = Н
/Н
Это соотношение равно:
– для защиты в 0,1 г/см
, как в американских скафандрах, К = 10
; как видно, имеется огромная разница по сравнению с предыдущим случаем для КА Канопус-СТ, который летал по орбите внутри внутренней зоны Ван Аллена и влияние внешней зоны было минимально, здесь же, наоборот, влияние внешней зоны с её электронами огромно;
– для защиты в 0,324 г/см
, как в отечественном скафандре «Кречет» с алюминиевой защитой, соотношение еще меньше, чем 10
; опять же огромно влияние электронов от внешней зоны.
Случай 3—2, по графику на рис. 32, с минимальной защитой 0,1г/см
, как в первых американских скафандрах. Суммарная доза составляет 1200000 рад за год, или 1200000 Р (рентген) за год, или 100000 Р за месяц, или 3333Р за сутки, что мгновенно смертельно!
Случай 3—3 – с улучшенной защитой американского скафандра в 0,2г/см
, как в первых американских скафандрах. Суммарная доза составляет 4х10
рад за год или 400000 Р (рентген) за год, или 33333 Р за месяц, или 1111Р за сутки, что смертельно!
Случай 3—4 – с улучшенной защитой советского скафандра «Кречет» в 0,324г/см
