El entorno de radiación lunar: Comparaciones entre PHITS, HETC-HEDS y el instrumento CRaTER
Autores: Zaman, Fahad A.; Townsend, Lawrence W.; de Wet, Wouter C.; Burahmah, Naser T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
El entorno de radiación lunar: Comparaciones entre PHITS, HETC-HEDS y el instrumento CRaTER
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Comprensión
Entorno de radiación
Superficie lunar
Radiación espacial
Códigos de transporte
Resultados de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Entender el entorno de radiación cerca de la superficie lunar es un paso clave para planificar futuras misiones a la Luna. Sin embargo, la compleja variedad de energías y tipos de partículas que constituyen el entorno de radiación espacial hace que el proceso de replicar dicho entorno sea muy difícil en laboratorios basados en la Tierra. Los códigos de transporte de radiación proporcionan una alternativa práctica que cubre un rango más amplio de energía de partículas, ángulo y tipo que lo que se puede alcanzar experimentalmente. Comparar mediciones reales con resultados de simulación ayuda a validar los modelos de entrada de flujo de partículas y los modelos de colisión de entrada y bases de datos que involucran interacciones nucleares y electromagnéticas. Así, en este trabajo, comparamos los espectros de LET simulados utilizando el código de transporte Monte Carlo PHITS con mediciones realizadas por el instrumento CRaTER que actualmente orbita la Luna estudiando su entorno de radiación. Además, utilizamos una característica en PHITS que permite al usuario ejecutar las simulaciones sin el estrangulamiento de energía de Vavilov para probar si es la causa raíz de fenómenos erróneos exhibidos en estudios similares en la literatura. Los resultados aquí muestran un buen acuerdo entre los espectros de LET de PHITS y el instrumento CRaTER. También confirman que usar una corrección de distribución de Vavilov proporcionaría, en última instancia, un mejor acuerdo entre las mediciones de CRaTER y los espectros de LET anteriores de los códigos de transporte HETC-HEDS y HZETRN.
Descripción
Entender el entorno de radiación cerca de la superficie lunar es un paso clave para planificar futuras misiones a la Luna. Sin embargo, la compleja variedad de energías y tipos de partículas que constituyen el entorno de radiación espacial hace que el proceso de replicar dicho entorno sea muy difícil en laboratorios basados en la Tierra. Los códigos de transporte de radiación proporcionan una alternativa práctica que cubre un rango más amplio de energía de partículas, ángulo y tipo que lo que se puede alcanzar experimentalmente. Comparar mediciones reales con resultados de simulación ayuda a validar los modelos de entrada de flujo de partículas y los modelos de colisión de entrada y bases de datos que involucran interacciones nucleares y electromagnéticas. Así, en este trabajo, comparamos los espectros de LET simulados utilizando el código de transporte Monte Carlo PHITS con mediciones realizadas por el instrumento CRaTER que actualmente orbita la Luna estudiando su entorno de radiación. Además, utilizamos una característica en PHITS que permite al usuario ejecutar las simulaciones sin el estrangulamiento de energía de Vavilov para probar si es la causa raíz de fenómenos erróneos exhibidos en estudios similares en la literatura. Los resultados aquí muestran un buen acuerdo entre los espectros de LET de PHITS y el instrumento CRaTER. También confirman que usar una corrección de distribución de Vavilov proporcionaría, en última instancia, un mejor acuerdo entre las mediciones de CRaTER y los espectros de LET anteriores de los códigos de transporte HETC-HEDS y HZETRN.