Радиационные условия на борту космических аппаратов



Скачать 28.75 Kb.
Дата26.07.2014
Размер28.75 Kb.
ТипДокументы


Н.В. КУЗНЕЦОВ

НИИ ядерной физики Московского государственного университета
Радиационные условия на борту

космических аппаратов
На основе моделей потоков частиц космической радиации рассмотрены основные особенности изменения радиационных условий, которые необходимо учитывать при прогнозировании работоспособности аппаратуры на борту космических аппаратов.
Как известно, присутствие потоков заряженных частиц высокой энергии в космическом пространстве служит причиной повышенного уровня отказов и сбоев в электронных системах на борту космических аппаратов (КА). Поэтому одним из необходимых требований при проектировании бортовой аппаратуры является оценка ее работоспособности в радиационных полях космического пространства. Такая оценка основывается на установленных параметрах радиационной стойкости ее комплектующих и знании радиационных условий во время конкретного полета КА. При этом радиационные условия могут значительно отличаться в зависимости от обстоятельств полета, которые обусловлены как характерными чертами планируемого полета (орбита, продолжительность, конструкция КА), так и различными факторами космического пространства (солнечная активность, магнитосфера Земли). Влияние всех этих обстоятельств на радиационные условия, прогнозируемые для КА на основе существующих моделей радиационных полей в околоземном космическом пространстве, обсуждается в настоящем докладе.

Для этих целей использован интегрированный пакет программ COSRAD05, специально разработанный для прогнозирования радиационных условий и характеристик радиационного воздействия на борту КА. В пакет программ включен генератор координат орбит КА, использование которого совместно с компьютерными версиями моделей потоков частиц в околоземном космическом пространстве обеспечивает расчет на орбитах КА энергетические спектры потоков:



  • электронов и протонов в радиационных поясах Земли (РПЗ);

  • тяжелых заряженных частиц (протонов и ядер химических элементов) галактических космических лучей (ГКЛ);

  • тяжелых заряженных частиц (протонов и ионов химических элементов) солнечных космических лучей (СКЛ),

а также спектры линейной передачи энергии тяжелых заряженных частиц, поглощенную дозу и частоту сбоев в микросхемах при воздействии указанных видов космической радиации.

Основными особенностями разработанного пакета программ, отличающего его от интерактивных программных комплексов CREME96 [1] и SPENVIS [2], которые решают аналогичные задачи, является:



  • использование усовершенствованных моделей потоков частиц основных радиационных полей в околоземном пространстве с учетом изменения солнечной активности и магнитного поля Земли для современной эпохи [3],

  • учет потоков вторичных протонов и нейтронов, возникающих за защитой в результате бомбардировки космического аппарата протонами космической радиации [4],

  • расчет усредненных, наихудших среднеорбитальных и пиковых плотностей потока частиц для заданного времени полета КА.

В докладе представлены расчетные дифференциальные энергетические спектры потоков частиц РПЗ, ГКЛ и СКЛ для наиболее типичных орбит КА (геостационарной, высокоэллиптической, полярной орбит и орбиты Международной космической станции). Рассмотрен вклад каждого из радиационных полей в величину поглощенной дозы и частоту сбоев в СБИС памяти с учетом толщины защитных экранов. И на основе полученных данных обсуждаются доминирующие источники радиационной опасности, существующей для аппаратуры в различных обстоятельствах полета КА.
Список литературы
1. Информационная система CREME96 (http://crsp3.nrl.navy.mil./creme96).

2. Информационная система SPENVIS (http://www.spenvis.oma.be/spenvis/).

3. Новые наукоемкие технологии в технике. Энциклопедия. Том 16. Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. / Редакторы тома: Л.С.Новиков, М.И.Панасюк. 2000.

4. Dementyev A., Sobolevsky N. SHIELD – universal Monte Carlo hadron transport code: scope and applications. // Radiation Measurements. 1999. V. 30. P. 553-557.





Похожие:

Радиационные условия на борту космических аппаратов icon12 Радиационные условия на орбитах космических аппаратов Кузнецов Н. В
Целью этого раздела является обсуждение основных положений и методики такого прогнозирования, а также сравнение радиационных условий,...
Радиационные условия на борту космических аппаратов iconТеория запуска космических аппаратов
Вопрос оптимизации процесса вывода космических аппаратов, а также поиск наиболее оптимальных орбит с точки зрения минимизации затрат...
Радиационные условия на борту космических аппаратов iconО возможности объяснения аномального торможения космических аппаратов пионер 10, пионер 11, улисс, галилей
Номальное торможение космических аппаратов Пионер 10, Пионер 11, Улисс, Галилей объясняется с позиций теории единого поля. Рассматриваются...
Радиационные условия на борту космических аппаратов iconЛитература Авдеев Ю. Ф., Беляков А. И., Брыков А. В. Полёт космических аппаратов (примеры и задачи)
Авдеев Ю. Ф., Беляков А. И., Брыков А. В. Полёт космических аппаратов (примеры и задачи)// Под ред. Титова Г. С. 2-ое изд перераб...
Радиационные условия на борту космических аппаратов iconКурсивом выделены основные моменты, которые желательно отразить в докладе
Вывод выражений для 1, 2, 3, 4, 5 космических скоростей, примеры космических аппаратов, запущенных с этими скоростями
Радиационные условия на борту космических аппаратов iconСценарий игры, посвященной дню космонавтики
Для нас кажется привычным, что стартуют с Земли космические корабли. В высоких небесных далях происходят стыковки космических аппаратов....
Радиационные условия на борту космических аппаратов iconКосмические исследования Солнца результаты и перспективы
Дается обзор результатов в исследованиях Солнца, полученных за последние годы с помощью космических аппаратов, а также обзор новых...
Радиационные условия на борту космических аппаратов iconМетодология разработки и создания моделей бортовых вычислительных комплексов для тренажеров пилотируемых космических аппаратов
Моделей бортовых вычислительных комплексов для тренажеров пилотируемых космических аппаратов
Радиационные условия на борту космических аппаратов iconПроект «рой» Концепция миссии рой основана на использовании малых космических аппаратов типа карат
Концепция миссии рой основана на использовании малых космических аппаратов типа карат. Проект рой в настоящее время находится в фазе...
Радиационные условия на борту космических аппаратов iconОбзор отрасли: космические запуски и коммерческое использование космических аппаратов Характеристика отрасли
Обзор отрасли: космические запуски и коммерческое использование космических аппаратов
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org