Результаты мониторинга радиационной обстановки на средней круговой орбите
Автор: Елисеев Д.В., Графодатский О.С., Иванов В.В., Максимов И.А., Молчанов К.В., Прокопьев В.Ю.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 2 т.25, 2024 года.
Бесплатный доступ
В данной статье описаны методы и средства измерений ионизирующего излучения космического пространства (ИИКП), проводимых с помощью экспериментального комплекса контроля дозы (ЭККД), расположенного на экспериментальном космическом аппарате (ЭКА) «Скиф-Д», который был выведен на орбиту Н=8070 км и наклонением 90°. Произведен сравнительный анализ результатов расчётов и экспериментальных данных, полученных в ходе летной эксплуатации за один год исследования. Следует отметить, что данная орбита для российских производителей КА с точки зрения воздействия факторов космического пространства (ФКП) является малоизученной. Основная идея измерений ЭККД заключается в создании различных условий массовой защиты для каждого из девяти модулей регистрации интегральной накопленной дозы (МРИНД). При освоении нового типа орбиты для эксплуатации КА, актуальной является задача обеспечения стойкости бортовой аппаратуры и КА в целом к воздействию факторов ионизирующего излучения космического пространства, характерных на данной орбите. Для этого необходимо экспериментальное подтверждение или уточнение на базе полученных натурных данных расчётной радиационной модели воздействия. Основной задачей, которая решается в статье, является проведение мониторинга уровней интегральной накопленной дозы за различными массовыми защитами при воздействии ионизирующего излучения космического пространства на орбите с H=8070 км и сравнение результатов экспериментальных данных с расчётными оценками, проведенными по ОСТ134-1044-2007 изм. 1 (2017 г.). Практическая значимость заключается в том, что экспериментальные результаты подтвердили расчётную модель. Получено экспериментальное подтверждение больших радиационных нагрузок в диапазоне типовых защит для ЭКБ 0,5-3 г/см², круговой орбиты с H=8070 км по сравнению с орбитами ГСО и H=1500 км. Модернизированные датчики МРИНД получили летную квалификацию и подтвердили свою эффективность в части выполнения задач мониторинга факторов ионизирующего излучения космического пространства.
Космический аппарат, радиационные эффекты, ионизирующее излучение космического пространства, мониторинг радиационной обстановки, полупроводниковый чувствительный элемент
Короткий адрес: https://sciup.org/148329064
IDR: 148329064 | DOI: 10.31772/2712-8970-2024-25-2-202-213
Список литературы Результаты мониторинга радиационной обстановки на средней круговой орбите
- Мониторинг радиационной обстановки на геостационарной орбите в максимуме 23-го цикла солнечной активности / Т. А. Иванова, Н. Н. Павлов, И. А. Рубинштейн и др. // Физические проблемы экологии (экологическая физика). 2001. № 6. С. 12–20.
- Мониторинг радиационной обстановки на высокоапогейных космических аппаратах в максимуме 23-го цикла солнечной активности / В. В. Иванов, И. А. Максимов, А. В. Первухин и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2003. Вып. 4. С. 39–40.
- Балашов С. В., Иванов В. В., Максимов И. А. Мониторинг условий эксплуатации космических аппаратов посредством бортовой аппаратуры контроля негативных факторов // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. 2003. Вып. 4. С. 41–42.
- Тестоедов Н. А., Кочура С. Г., Максимов И. А. Система мониторинга уровней воздействия космической среды на космические аппараты разработки АО «Информационные спутниковые системы» // Вестник СибГАУ. 2015. Т. 16, № 4. С. 849–856.
- Wood L., Yuxuan L., Opeoluwa O. Discusses satellite constellations. Uses SaVi, ns satellite network plot scripts and ns path delay script. Peer-reviewed journal paper // Journal of rhe British Interplanetary Society. 2014. Vol. 67, No. 3. Р. 110–118.
- Avionics Radiation Hardness Assurance (RHA) Guildelines / R. F. Hodson, J. A. Pellish, R. A. Austin et al. NASA Engineering and Safety Center, NASA/TM-20210018053. 2021 [Электронный ресурс]. URL: http://ntrs.nasa.gov/citation/20210018053 (дата обращения: 12.02.2024).
- Electron Microburst Size Distribution Derived With AeroCube-6 / M. Shumko, A. T. Johnson, J. G. Sample et al. // J. of Geophys. Res.: Space Physics. 2020. Vol. 125 (3). P. e2019JA027651.
- Small Satellites for Space Science / R. M. Millan, R. von Steiger, M. Ariel et al. // Advances in Space Research. 2019. Vol. 64 (8). P. 1466.
- Radiation damage at silicon junction by neutron irradiation / M. Hasegava, S. Mori, T. Ohsugi et al. // Nucl. Inst. and Meth. in Phys Pes. 2019. Vol. A277. P. 395–400.
- Викулин И. М., Горбачев В. Э., Курмашев Ш. Д. Деградация параметров транзисторных датчиков температуры под действием ионизирующего излучения // Физика и техника полупроводников. 2017. Т. 51, вып. 10. С. 1404–1409. DOI: 10.21883/FTP.2017.10.45021.8447.
- Рембеза С. И., Стоянов А. А. Влияние ионизирующего излучения космического пространства на свойства полупроводниковых приборов // Вестник ВГТУ. 2012. № 10-1. [Электронный ресурс] URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-ioniziruyuschego-izlucheniyakosmicheskogo-prostranstva-na-svoystva-poluprovodnikovyh-priborov (дата обращения: 08.02.2024).
- ОСТ 134-1044 – изменение 1. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование космических аппаратов. Методы расчёта радиационных условий на борту космических аппаратов и установление требований по стойкости радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов к воздействию заряженных частиц космического пространства естественного происхождения. 2017 г.
- Назаренко А. А., Максимов И. А., Кочура С. Г., Возможность унификации требований по радиационной стойкости для космических аппаратов с различными условиями функционирования // Сибирский аэрокосмический журнал. 2023. Т. 24, № 1. С. 126–135. DOI: 10.31772/2712-8970-2023-24-1-126-135.
- Новиков Л. С., Воронина Е. Н. Взаимодействие космических аппаратов с окружающей средой. М.: КДУ ; Университетская кн., 2021. 560 с.