Новые результаты исследования радиации на борту TGO Экзомарс в 2018–2023 г.
- Authors: Семкова Й.1, Бенгин В.2, Колева Р.1, Крастев К.1, Матвейчук Ю.1, Томов Б.1, Банков Н.1, Малчев С.1, Дачев Ц.1, Шуршаков В.2, Дробышев С.2, Митрофанов И.3, Головин Д.3, Козырев А.3, Литвак М.3, Мокроусов М.3
-
Affiliations:
- Институт космических исследований и технологии Болгарской академии наук
- Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем РАН
- Институт космических исследований РАН
- Issue: Vol 58, No 4 (2024)
- Pages: 373-383
- Section: Articles
- URL: https://rjmseer.com/0320-930X/article/view/648514
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320930X24040018
- EDN: https://elibrary.ru/LVIPUT
- ID: 648514
Cite item
Abstract
В статье дано краткое описание дозиметра Liulin-MO, который входит в состав прибора FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector), установленного на космическом аппарате TGO (Trace Gas Orbiter) миссии ExoMars-2016. С апреля 2018 г. TGO работает на орбите вокруг Марса. Представлены данные о радиационной обстановке на орбите Марса на фазе спада 24-го цикла солнечной активности и фазе роста 25-го цикла. В рассматриваемый период наблюдался максимум потока и мощности дозы, обусловленный галактическими космическими лучами (ГКЛ). В период с июля 2021 г. по март 2023 г. дозиметром Люлин-МО зарегистрировано восемь возрастаний потоков частиц и мощности дозы от солнечных протонных событий (СПС). Представлены данные о радиационной обстановке во время СПС на орбите Марса в июле 2021 г. – марте 2022 г., когда Марс находился на противоположной по отношению к Земле стороне от Солнца. Проведено сравнение потоков частиц, измеренных на орбитах около Земли и Марса.
Full Text

About the authors
Й. Семкова
Институт космических исследований и технологии Болгарской академии наук
Author for correspondence.
Email: jsemkova@stil.bas.bg
Bulgaria, София
В. Бенгин
Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем РАН
Email: v_benghin@mail.ru
Russian Federation, Москва
Р. Колева
Институт космических исследований и технологии Болгарской академии наук
Email: jsemkova@stil.bas.bg
Bulgaria, София
К. Крастев
Институт космических исследований и технологии Болгарской академии наук
Email: jsemkova@stil.bas.bg
Bulgaria, София
Ю. Матвейчук
Институт космических исследований и технологии Болгарской академии наук
Email: jsemkova@stil.bas.bg
Bulgaria, София
Б. Томов
Институт космических исследований и технологии Болгарской академии наук
Email: jsemkova@stil.bas.bg
Bulgaria, София
Н. Банков
Институт космических исследований и технологии Болгарской академии наук
Email: jsemkova@stil.bas.bg
Bulgaria, София
С. Малчев
Институт космических исследований и технологии Болгарской академии наук
Email: jsemkova@stil.bas.bg
Bulgaria, София
Ц. Дачев
Институт космических исследований и технологии Болгарской академии наук
Email: jsemkova@stil.bas.bg
Bulgaria, София
В. Шуршаков
Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем РАН
Email: v_benghin@mail.ru
Russian Federation, Москва
С. Дробышев
Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем РАН
Email: v_benghin@mail.ru
Russian Federation, Москва
И. Митрофанов
Институт космических исследований РАН
Email: mitrofanov@np.cosmos.ru
Russian Federation, Москва
Д. Головин
Институт космических исследований РАН
Email: mitrofanov@np.cosmos.ru
Russian Federation, Москва
А. Козырев
Институт космических исследований РАН
Email: mitrofanov@np.cosmos.ru
Russian Federation, Москва
М. Литвак
Институт космических исследований РАН
Email: mitrofanov@np.cosmos.ru
Russian Federation, Москва
М. Мокроусов
Институт космических исследований РАН
Email: mitrofanov@np.cosmos.ru
Russian Federation, Москва
References
- Мирошниченко Л.И., Петров В.М. Динамика радиационных условий в космосе. М.: Энергоатомиздат, 1985. 148 с.
- Митрофанов И.Г., Литвак М.Л., Санин А.Б., Семкова Й.В., Дачев Ц.П. Оценка нейтронной компоненты радиационного фона в кратере Гейл на Марсе // Астрон. вестн. 2023. T. 57. № 3. С. 199–208. https://doi.org/10.31857/S0320930X2303007. (Mitrofanov I. G., Litvak M. L., Sanin A. B., Semkova I. V., Dachev Ts. P. Estimation of the Neutron Component of the Radiation Background in the Gale Crater on Mars // Sol. Syst. Res. 2023. V. 57. № 3. P. 191–199.)
- Панасюк М.И., Новиков Л.С. (Ред.) Модель космоса: Научно-информационное издание. Т. 1. Гл. 3. Физические условия в космическом пространстве. М., 2007. С. 417–667.
- Шафиркин А.В., Григорьев Ю.Г. Межпланетные и орбитальные полеты. Радиационный риск для космонавтов. Радиобиологическое обоснование. М.: Экономика, 2009. 639 с.
- Brueckner G.E., Howard R.A., Koomen M.J., Korendyke C.M., Michels D.J., Moses J.D., Socker D.G., Dere K.P., Lamy P.L., Llebaria A., and 5 co-authors, The Large Angle Spectroscopic Coronagraph (LASCO) // Sol. Phys. 1995. V. 162. P. 357–402. https://doi.org/10.1007/BF00733434
- Durante M., Cucinotta F.A. Physical basis of radiation protection in space travel // Rev. Modern Phys. 2011. V. 83. № 4. P. 1245–1281.
- Frank G.M., Saksonov P.P., Antipov V.V., Dobrov N.N. Radiobiological problems of space flights // Proc. 1st Int. Symp. on “Basic environmental problems of man in space”, Paris, 1962 / Ed. Bjurstedt H. Wien – New York: Springer Sci., 1965. P. 254–266.
- Gieseler J., Dresing N., Palmroos C., von Forstner J.L.F., Price D.J., Vainio R., Kouloumvakos A., Rodríguez-García L., Trotta D., Génot V., Masson A., Roth M., Veronig A., Solar-MACH: An open-source tool to analyze solar magnetic connection configurations // Front. Astron. Space Sci. 2022. V. 9. https://doi.org/10.3389/fspas.2022.1058810
- Gopalswamy N., Yashiro S., Michalek G., Stenborg G., Vourlidas A., Freelan, S., Howard R., The SOHO/LASCO CME Catalog // Earth, Moon, and Planets. 2009. V. 104. P. 295–313. https://doi.org/10.1007/s11038-008-9282-7
- Grigoriev Yu., Guskova A.K., Domshlak M., Wysocki V.G., Raevskaya S.A., Markelov B.A., Darenskay N. The problem for establish of a limits doses to cosmonauts // Proc. XVI-th Int. Astronautical Congress. Athens, Sеpt. 13–18, 1965. V. 4. P. 145–161.
- Guo J., Zeitlin C., Wimmer-Schweingruber R.F., Rafkin S., Hassler D.M., Posner A., Heber, B., Köhler, J., Ehresmann B., Appel J. K., and 8 co-authors, Modeling the variations of dose rate measured by RAD during the first MSL Martian year: 2012–2014 // Astrophys. J. 2015. V. 810. № 1. id. 24.
- Guo J., Zeitlin C., Wimmer-Schweingruber R., Hassler D.M., Köhler J., Ehresmann B., Böttcher S., Böhm E., Brinza D.E. Measurements of the neutral particle spectra on Mars by MSL/RAD from 2015-11-15 to 2016-01-15 // Life Sci. Space Res. 2017. V. 14. P. 12–17.
- Guo J., Zeitlin C., Wimmer-Schweingruber R.F., Hassler D.M., Ehresmann B., Rafkin S., von Forstner, F. J. L.; Khaksarighiri S.; Liu W.; Wang Y., Radiation environment for future human exploration on the surface of Mars: The current understanding based on MSL/RAD dose measurements // Astron. and Astrophys. Rev. 2021. V. 29. № 1. P. 1–81. https://doi.org/10.1007/s00159-021-00136-5.
- Guo J., Li X., Zhang J., Dobynde M. I., Wang Y., Xu Z., Berger T., Semkova Y., Wimmer-Schweingruber R. F., Hassler D., Zeitlin C. Ehresmann B., Matthiä D., Zhuang B., The first ground level enhancement seen on three planetary surfaces: Earth, Moon, and Mars // Geophys. Res. Lett. 2023. V. 50. № 15. id. 2023GL103069. https://doi.org/10.1029/2023GL103069
- Hassler D. M., Zeitlin C., Wimmer-Schweingruber R.F., Ehresmann B., Rafkin S., Eigenbrode J. L., Brinza D. E., Weigle G., Böttcher S., Böhm E., and 14 co-authors, Mars’ surface radiation environment measured with the Mars Science Laboratory’s Curiosity rover // Science. 2014. V. 343. № 6169. id. 1244797. https://doi.org/10.1126/Science.1244797
- Howard R. A., Moses J. D., Socker D. J., Dere K. P., Cook J. W., SECCHI Consortium. Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation (SECCHI) // Adv. Space Res. 2002. V. 29. № 12. P. 2017–2026. https://doi.org/10.1016/S0273-1177(02)00147-3
- Litvak M.L., Sanin A.B., Mitrofanov I.G., Bakhtin B., Jun I., Martinez-Sierra L. M.., Nosov A., Perkhov A. S., Mars neutron radiation environment from HEND/Odyssey and DAN/MSL observations // Planet. and Space Sci. 2020. V. 184. id. 104866. https://doi.org/10.1016/j.pss.2020.104866
- Litvak M.L., Mitrofanov I.G., Sanin A.B., Bakhtin B., Golovin D. V., . Zeitlin C. Observations of neutron radiation environment during Odyssey cruise to Mars // Life Sci. Space Res. 2021. V. 29. P. 53–62. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2021.03.003
- Mitrofanov I., Maklahov A., Bakhtin B., Golovin D., Kozyrev A., Litvak M., Mokrousov M., Sanin A., Tretyakov V., Vostrukhin A., and 12 co-authors Fine Resolution Epithermal Neutron Detector (FREND) onboard the Trace Gas Orbiter // Space Sci. Rev. 2018. V. 214. id. 86. https://doi.org/10.1007/s11214-018-0522-5
- National Research Council. 1967. Radiobiological Factors in Manned Space Flight. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/12407
- National Research Council. 1970. Radiation Protection Guides and Constraints for Space-Mission and Vehicle-Design Studies Involving Nuclear Systems. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/12393
- Semkova J., Koleva R., Benghin V., Dachev T., Matviichuk Yu., Tomov B., Krastev K., Maltchev St., Dimitrov P., Mitrofanov I. and 14 co-authors, Charged particles radiation measurements with Liulin-MO dosimeter of FREND instrument aboard ExoMars Trace Gas Orbiter during the transit and in high elliptic Mars orbit // Icarus. 2018. V. 303. P. 53–66. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2017.12.034
- Semkova J., Semkova J., Koleva R., Benghin V., Dachev T., Matviichuk Yu., Tomov B., Krastev K., Maltchev S., Dimitrov P., Bankov N., and 12 co-authors. Results from radiation environment measurements aboard ExoMars Trace Gas Orbiter in Mars science orbit in May 2018 – December 2019 // Icarus. 2021. V. 361. id. 114264. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2020.114264
- Zeitlin C., Hassler D.M., Cucinotta F.A., Ehresmann B., Wimmer-Schweingruber R.F., Brinza D.E., Kang S., Weigle G., Böttcher S., Böhm E., and 7 co-authors. Measurements of energetic particle radiation in transit to Mars on the Mars Science Laboratory // Science. 2013. V. 340. P. 1080–1084. https://doi.org/10.1126/science.1235989
Supplementary files
