Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Марсианский радиационный эксперимент, или MARIE, был разработан для измерения радиационной обстановки на Марсе с использованием энергетического спектрометра частиц в рамках научной миссии космического аппарата «Mars Odyssey 2001» (запущенного 7 апреля 2001 года). Экспериментом руководился Космический центр имени Джонсона НАСА, а научное исследование было направлено на изучение различных аспектов радиационной обстановки как во время перелета к Марсу, так и на марсианской орбите. Поскольку космическая радиация представляет собой серьезную опасность для экипажей межпланетных миссий, эксперимент был предпринят для прогнозирования ожидаемых доз радиации, которым подвергнутся будущие астронавты, и для определения возможных последствий воздействия марсианской радиации на человека. Космическое излучение исходит от космических лучей, испускаемых Солнцем – ближайшей к Земле звездой, – а также от звезд за пределами Солнечной системы. Космическая радиация может вызывать рак и повреждать центральную нервную систему. Аналогичные приборы используются на космических шаттлах и на Международной космической станции (МКС), однако ни один из них ранее не выходил за пределы защитной магнитосферы Земли, которая блокирует большую часть этого излучения от достижения поверхности нашей планеты. Осенью 2003 года, после серии особенно мощных солнечных вспышек, MARIE начал давать сбои, вероятно, из-за воздействия интенсивного потока частиц, испущенных во время вспышек. Прибор так и не был восстановлен в рабочем состоянии.
The Martian Radiation Experiment, or MARIE was designed to measure the radiation environment of Mars using an energetic particle spectrometer as part of the science mission of the 2001 Mars Odyssey spacecraft (launched on April 7, 2001). It was led by NASA's Johnson Space Center and the science investigation was designed to characterize aspects of the radiation environment both on the way to Mars and while it was in the Martian orbit. Since space radiation presents an extreme hazard to crews of interplanetary missions the experiment was an attempt to predict anticipated radiation doses that would be experienced by future astronauts and it helped determine possible effects of Martian radiation on human beings. Space radiation comes from cosmic rays emitted by Earth's local star, the Sun, and from stars beyond the Solar System as well. Space radiation can trigger cancer and cause damage to the central nervous system. Similar instruments are flown on the Space Shuttles and on the International Space Station (ISS), but none have ever flown outside Earth's protective magnetosphere, which blocks much of this radiation from reaching the surface of our planet. In the autumn of 2003 after a series of particularly strong solar flares MARIE started malfunctioning, probably as a result of being exposed to the solar flare's intense blast of particle radiation. The instrument was never restored to working order.
Операция
Спектрометр внутри прибора измерял энергию от двух источников космического излучения: галактических космических лучей (GCR) и солнечных энергетических частиц (SEP). По мере того как космический аппарат обращался вокруг красной планеты, спектрометр сканировал небо и измерял радиационное поле. Прибор с углом обзора 68 градусов был разработан для непрерывного сбора данных во время перелета Mars Odyssey от Земли к Марсу. Он накапливал большие объемы данных для передачи на Землю и функционировал на протяжении всей научной миссии.
A spectrometer inside the instrument measured the energy from two sources of space radiation: galactic cosmic rays (GCR) and solar energetic particles (SEP). As the spacecraft orbited the red planet, the spectrometer swept through the sky and measured the radiation field. The instrument, with a 68 degree field of view, was designed to collect data continuously during Mars Odyssey's cruise from Earth to Mars. It stored large amounts of data for downlink, and operated throughout the entire science mission.
Спецификации MARIE
Марсианский эксперимент по исследованию радиационной обстановки весит 3,3 килограмма (7,3 фунта) и потребляет 7 ватт мощности. Его размеры составляют 29,4 x 23,2 x 10,8 сантиметра (11,6 x 9,1 x 4,3 дюйма).
The Martian Radiation Environment Experiment weighs 3.3 kilograms (7.3 pounds) and uses 7 watts of power. It measures 29.4 x 23.2 x 10.8 centimeters (11.6 x 9.1 x 4.3 inches).
Результаты
На приведенной выше диаграмме показано, что основная радиационная экспозиция составляет около 20 мрад/день, что приводит к годовой дозе около 73 мГр/год. Однако случайные события солнечных протонных вспышек (SPEs) приводят к дозам в сто и более раз превышающим основной уровень (см. диаграмму выше). Солнечные протонные вспышки, зарегистрированные прибором MARIE, не были зафиксированы датчиками вблизи Земли, что подтверждает направленный характер этих вспышек. Таким образом, средние дозы на орбите составляли около 400–500 мЗв/год. JPL сообщил, что уровни радиации, измеренные MARIE, были в два-три раза выше, чем на Международной космической станции (100–200 мЗв/год). Уровни на поверхности Марса могут быть ближе к уровню на МКС благодаря атмосферной защите, не учитывая влияние тепловых нейтронов, образующихся под действием ГКР.
The diagram above indicates that a main radiation exposure is about 20 mrad/d resulting in annual dose of about 73 mGy/a. However occasional solar proton events (SPEs) produce a hundred and more times higher doses (see the diagram above). SPEs, which were observed by MARIE, were not observed by sensors near Earth confirming that SPEs are directional. Thus the average in orbit doses were about 400–500mSv/a. JPL reported that MARIE measured radiation levels were two to three times greater than that at the International Space Station (which is 100–200 mSv/a). The levels at the Martian surface might be closer to the level at the ISS due to atmospheric shielding – ignoring the effect of thermal neutrons induced by GCR.