Uso de la tecnología de detección de partículas de energía en el módulo de laboratorio Wentian de la estación espacial Tiangong
Autores: Shen, Guohong; Zhang, Shenyi; Zhang, Xianguo; Zhang, Huanxin; Yuan, Bin; Hou, Donghui; Wang, Chunqin; Quan, Zida; Yang, Zhe; Sun, Yueqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Uso de la tecnología de detección de partículas de energía en el módulo de laboratorio Wentian de la estación espacial Tiangong
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Monitoreo en tiempo real
Entorno de radiación de partículas
Detector de partículas de energía
Protones de alta energía
Iones pesados
Neutrones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Para llevar a cabo un monitoreo en tiempo real del entorno de radiación de partículas en la órbita de la estación espacial Tiangong, se propone la instalación de un detector de partículas de energía que opere en el exterior del módulo de laboratorio Wentian. Monitorear la energía, el flujo y la dirección de protones de alta energía, electrones, iones pesados y neutrones en el espacio orbital, así como el espectro LET y la tasa de dosis de radiación generada por ellos, proporciona una base importante para estudiar el mecanismo del entorno espacial que causa daño a las estaciones espaciales y a los astronautas. También proporciona los parámetros necesarios del entorno espacial para los instrumentos de experimentos científicos en la estación espacial. Durante su proceso de desarrollo en tierra, el detector fue verificado mediante varios métodos de calibración, como fuentes radiactivas estándar, generadores de señales equivalentes y aceleradores de partículas. Los resultados muestran que el detector puede realizar la discriminación de los ingredientes de partículas (electrones, protones, iones pesados y neutrones). Mientras tanto, los índices de medición también pueden cumplir con los requisitos objetivos, a saber, desde un límite inferior de 20 keV para electrones y protones de energía media hasta iones pesados en GeV, 0.025 eV~100 MeV para neutrones, y 0.233~17,475 keV/m para el espectro LET y 0.1~1000 mGy/día para la tasa de dosis producida. Las precisiones de medición de todos los índices son mejores que aproximadamente el 16%.
Descripción
Para llevar a cabo un monitoreo en tiempo real del entorno de radiación de partículas en la órbita de la estación espacial Tiangong, se propone la instalación de un detector de partículas de energía que opere en el exterior del módulo de laboratorio Wentian. Monitorear la energía, el flujo y la dirección de protones de alta energía, electrones, iones pesados y neutrones en el espacio orbital, así como el espectro LET y la tasa de dosis de radiación generada por ellos, proporciona una base importante para estudiar el mecanismo del entorno espacial que causa daño a las estaciones espaciales y a los astronautas. También proporciona los parámetros necesarios del entorno espacial para los instrumentos de experimentos científicos en la estación espacial. Durante su proceso de desarrollo en tierra, el detector fue verificado mediante varios métodos de calibración, como fuentes radiactivas estándar, generadores de señales equivalentes y aceleradores de partículas. Los resultados muestran que el detector puede realizar la discriminación de los ingredientes de partículas (electrones, protones, iones pesados y neutrones). Mientras tanto, los índices de medición también pueden cumplir con los requisitos objetivos, a saber, desde un límite inferior de 20 keV para electrones y protones de energía media hasta iones pesados en GeV, 0.025 eV~100 MeV para neutrones, y 0.233~17,475 keV/m para el espectro LET y 0.1~1000 mGy/día para la tasa de dosis producida. Las precisiones de medición de todos los índices son mejores que aproximadamente el 16%.