Радиационные нагрузки на космонавта при внекорабельной деятельности в скафандре "Орлан-М" на низких околоземных орбитах

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Радиационные нагрузки на космонавта при внекорабельной деятельности в скафандре «Орлан-М» на низких околоземных орбитах

Общая характеристика работы

Анализ источников космического излучения (КИ) в околоземном пространстве и многочисленные результаты дозиметрических исследований, выполненных на космических летательных аппаратах, указывают, что пилотируемые космические полеты являются радиационно-опасным видом деятельности человека. В соответствии с рекомендациями Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ) такой вид деятельности требует соответствующих мер по снижению уровня радиационного риска для здоровья и жизни космонавтов.

Актуальность работы

В соответствии с требованиями Методических указаний (МУ 2.6.1.44-03-2004) [1] на всех этапах космического полета необходимо отслеживать дозу на критические органы космонавта, такие как глаз, кожа, кроветворная система, а также определять его эффективную дозу за период профессиональной деятельности. Отдельного рассмотрения требует этап космического полета, связанный с внекорабельной деятельностью (ВКД), при котором, в силу изменившихся условий защищенности, радиационная нагрузка на критические органы тела космонавта возрастает по сравнению с его пребыванием внутри космического аппарата.

Актуальность работы обусловлена активным использованием скафандров типа «Орлан-М» при продолжающейся эксплуатации МКС, а также планируемыми межпланетными и лунными экспедициями, в которых предполагается использование скафандров при монтажных работах на околоземных орбитах. В настоящее время в стадии реализации находится космический эксперимент «Матрешка-Р», в котором осуществлялось экспонирование тканеэквивалентного антропоморфного фантома снаружи станции в условиях, моделирующих работу космонавта в скафандре.

Цель работы состояла в следующем: получение расчетных оценок радиационных нагрузок на космонавта при внекорабельной деятельности в скафандре «Орлан-М» на низких околоземных орбитах, основываясь на результатах наземных экспериментальных исследований по определению толщины защиты, создаваемой скафандром, а также с учетом данных космического эксперимента «Матрешка».

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

· рассчитать возможное изменение доз, создаваемых различными источниками космического излучения, в представительных точках антропоморфного фантома в зависимости от степени негомогенности материала фантома;

· оценить влияние упрощений геометрии антропоморфного фантома на дозы в представительных точках тела космонавта (фантомы в виде головы и торса, применяемые в космических исследованиях);

· обработать и проанализировать данные наземного эксперимента по определению массовой толщины элементов скафандра «Орлан-М» методом гамма- и бета - просвечивания;

· основываясь на анализе технической документации и результатах наземных экспериментальных исследований, модифицировать методику расчета функций экранированности представительных точек антропоморфного фантома, находящегося внутри скафандра «Орлан-М»;

· рассчитать дозы и эффективность радиационной защиты для представительных точек антропоморфного фантома в скафандре «Орлан-М» для моделируемых ВКД на низких околоземных орбитах;

· рассчитать функции экранированности и оценить дозы в местах размещения детекторов космического эксперимента «Матрешка» и сопоставить их с данными, полученными в эксперименте, а также с результатами расчета для антропоморфного фантома внутри скафандра «Орлан-М»;

· оценить влияние эффекта западно-восточной асимметрии захваченных протонов высоких энергий на радиационные нагрузки космонавтов при внекорабельной деятельности.

Методы исследования:

· математическое моделирование;

· численные методы математического анализа и математической статистики;

· сравнительный анализ результатов расчетов и экспериментальных данных.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые:

· проведена оценка влияния степени негомогенности фантома на дозы, создаваемые различными источниками космического излучения, в представительных точках антропоморфного фантома;

· получены экспериментальные данные по определению толщины защиты скафандра «Орлан-М» методом гамма- и бета - просвечивания;

· получены оценки эффективности защиты для представительных точек антропоморфного фантома в скафандре «Орлан-М» при моделируемых ВКД на низких околоземных орбитах;

· проведено сопоставление доз в представительных точках антропоморфного фантома «Рэндо» космического эксперимента «Матрешка» с дозами в антропоморфном фантоме в скафандре «Орлан-М»;

· при расчете доз в представительных точках антропоморфного фантома в скафандре при внекорабельной деятельности учтено влияние эффекта западно-восточной асимметрии захваченных протонов высоких энергий в области Южно-Атлантической аномалии.

Практическая значимость работы:

· реализована в виде программы модифицированная методика определения функций экранированности точек фантома и системы «фантом в скафандре», задаваемых в виде таблиц;

· обоснована возможность использования гомогенного фантома при расчетных оценках радиационных нагрузок на космонавта;

· получено описание массовых толщин элементов скафандра «Орлан-М», основанное на данных эксперимента по его гамма-просвечиванию;

· определена эффективность защиты скафандра «Орлан-М» для представительных точек антропоморфного фантома в условиях внекорабельной деятельности на орбите МКС в зависимости от таких факторов, как параметры орбиты и фазы цикла солнечной активности.

Положения, выносимые на защиту.

1. Результаты расчетов изменения доз космического излучения в представительных точках антропоморфного фантома в зависимости от степени его негомогенности.

2. Модифицированная методика определения функции экранированности представительных точек антропоморфного фантома для случая его расположения в скафандре, основанная на результатах экспериментальных исследований по гамма-просвечиванию скафандра «Орлан-М».

3. Расчетные оценки радиационных нагрузок на космонавта в скафандре «Орлан-М» и эффективности радиационной защиты скафандра при моделируемых ВКД на низких околоземных орбитах и для космического эксперимента «Матрешка» на внешней поверхности МКС.

4. Результаты анализа влияния пространственной ориентации космонавта на радиационные нагрузки при ВКД в скафандре «Орлан-М» в зоне Южно-атлантической аномалии.

Личный вклад автора заключается в:

· выполнении основного объема теоретических и расчетных исследований, изложенных в диссертационной работе, включая разработку расчетных методик и соответствующего программного обеспечения;

· участии в эксперименте по гамма-просвечиванию скафандра «Орлан-М» в части обработки и анализа экспериментальных данных;

· участии в анализе данных штатного дозиметра космонавта «Пилле-МКС», используемого при внекорабельной деятельности;

· участии в эксперименте «Матрешка-Р» в части анализа доз облучения, полученных в представительных точках антропоморфного фантома, экспонировавшегося на наружной поверхности станции;

· анализе, обработке и оформлении результатов в виде публикаций и научных докладов в период с 2000 по 2009 гг.

Апробация работы

Результаты и положения диссертационной работы опубликованы в 11 печатных работах.

Результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

· Конференция молодых ученых ГНЦ РФ - ИМБП РАН (2002);

· The 2nd International Workshop on Space Radiation Research (IWSSRR-2). March 11-15, 2002, Nara, Japan;

· Четвертый международный аэрокосмический конгресс. 18 - 23 августа 2003 г. Москва;

· Научная сессия МИФИ-2006, Секция Ф-1. АСТРОФИЗИКА И КОСМОФИЗИКА;

· 4-th International Workshop on Space Radiation Research and 17-th Annual NASA Space Radiation Health Investigators' Workshop. Moscow - St. Petersburg, June 5 - 9, 2006;

· 17^th IAA Human in Space Symposium. Book of abstracts. June 7-11, 2009. Moscow.

Объем и структура

Диссертация изложена на 159 страницах машинописного текста, включая 37 таблиц и 48 рисунков, состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников из 90 наименований и четырех приложений.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность проблемы оценки радиационных нагрузок на космонавтов при ВКД в скафандре «Орлан-М» на низких околоземных орбитах, сформулирована цель и задачи исследования, обоснованы новизна и практическая значимость результатов исследований. Излагаются основные положения, выносимые автором на защиту.

В первой главе по литературным данным проведен анализ условий облучения космонавтов в орбитальном полете при ВКД. Рассмотрено применение при космических полетах скафандров «Орлан-М» и НАСА EMU, используемых в настоящее время в условиях орбитального полета на МКС при ВКД, проведено сравнение их основных характеристик. Рассмотрена радиационная обстановка в околоземном космическом пространстве на низких околоземных орбитах, применительно к условиям ВКД. Дан обзор основных характеристик источников космического излучения таких, как галактические космические лучи (ГКЛ), солнечные космические лучи (СКЛ) и радиационные пояса Земли (РПЗ). Для этих источников рассмотрены кривые ослабления доз космического излучения на низких околоземных орбитах, которые позволяют рассчитать дозу в точке внутри фантома: , где H(x) - кривая ослабления дозы радиации, - функция экранированности (ФЭ) точки внутри фантома.

Рассмотрены используемые в дальнейших расчетах кривые ослабления доз от упомянутых выше источников КИ на высотах орбит МКС 350, 400 и 450 км для эпох минимума и максимума солнечной активности (СА), полученные компиляцией данных из работ отечественных и зарубежных авторов. При промежуточных высотах орбит и для моментов времени между минимумом и максимумом СА используется линейная интерполяция доз.

Приведены нормативные уровни космической радиации на органы кроветворной системы (КТС), хрусталик глаза (ХГ) и кожу (КЖ) в соответствии с [1]. Рассмотрено и обосновано применение тканеэквивалентных материалов в космических исследованиях с использованием фантомов тела человека. Проведен обзор экспериментальных исследований облучения космонавтов в орбитальном полете при ВКД: дозиметр «Пилле» на станции «Мир», штатный дозиметр «Пилле-МКС» на МКС и космический эксперимент (КЭ) «Матрешка-Р» по экспонированию торса антропоморфного фантома в специальном контейнере снаружи МКС.

Как следует из проведенного анализа, до начала работы над диссертацией в литературе отсутствовали данные о ФЭ представительных точек тела человека в скафандре. Также отсутствовали данные о дозах и защищенности этих точек при ВКД на околоземных орбитах. Измерения доз, проведенные в условиях ВКД, носили фрагментарный характер, что не позволяло практически перейти к оценке доз в различных представительных точках тела человека при ВКД.

Во второй главе описана реализованная автором в виде программы методика расчета, позволяющая определять функцию самоэкранированности в любой точке тела человека. В качестве исходных данных используется представление тела человека в виде антропоморфного фантома, принятое в ГОСТ 25645.203-83 [2]. Кроме того, имеется возможность задавать другие исходные данные (фантом с измененными антропометрическими параметрами, фантом с элементами локальной защиты, фантом внутри скафандра). Для математического задания фантома и точек внутри него используется цилиндрическая система координат {z, r, } (см. Рис. 1). В представлении [2] антропоморфный фантом, стоящий в вертикальном положении, представлен в виде плоских горизонтальных срезов для набора высот z. Для каждого среза, находящегося на высоте z, в его плоскости задается расстояние r от оси OZ до границы тела в диапазоне азимутальных углов от 0 до 360 с шагом =10. Согласно описанию, приведенному в [2], интерполяция координат точек поверхности фантома между значениями, указанными для соседних срезов, а также при промежуточных значениях углов , осуществляется по линейному закону. На Рис. 2 показаны в качестве примера горизонтальные сечения фантома на различной высоте z, отсчитываемой от ступней, для области головы, груди, ног и ступней.

Рис. 1. Антропоморфный фантом в цилиндрической системе координат {z, r, }, используемой для расчета функции самоэкранированности

Рис. 2. Сечения фантома на различной высоте Z. А - голова (Z = 1570 мм), Б - грудь (Z = 1300 мм), В-область ног (Z = 500 мм), Г - ступни (Z = 20 мм)

Описан алгоритм расчета ФЭ с использованием метода статистических испытаний и приведены примеры расчета ФЭ и доз в представительных точках антропоморфного фантома для различных источников КИ. Проведено сопоставление результатов расчетов ФЭ с соответствующими результатами работ других отечественных авторов [3, 4], а также с данными американской модели CAM [5]. Получено хорошее согласие с данными из указанных работ. Статистическая погрешность проводимых расчетов функций экранированности не превышает 2%. Точность расчета доз в используемой методике определяется в основном погрешностью задания кривых ослабления доз КИ.

Проведен анализ влияния на самоэкранированность негомогенности фантома в рамках модели случайно-неоднородной среды [6, 7], учитывающей различия в плотности внутренних органов человеческого тела. Толщина защиты x₀ случайным образом заменяется на x: x = x₀ + , где = N (0,) - случайная величина, распределенная по нормальному закону с математическим ожиданием 0 и стандартным отклонением , что описывается следующими соотношениями [7]:

,,

у = K x₀,

где K - параметр негомогенности, т.е. коэффициент, характеризующий степень неоднородности негомогенной среды.

Для демонстрации результатов расчетов доз выбраны следующие представительные точки антропоморфного фантома, заданные в ГОСТ 25645.203-83: КЖ; ХГ; КТС-1 (на груди); КТС-2 (на спине). В дополнение к выбранным рассматривается точка, представляющая критический орган «Гонады» (ГН), а также при исследовании защитных свойств скафандра «Орлан-М» вводятся точки КЖ-2 (расположенная на ноге за защитой мягкими тканями скафандра «Орлан-М»), ХГ-2 (с теми же координатами, что ХГ, но без дополнительной защиты светофильтром). На Рис. 3 приведены результаты расчета ФЭ точек ХГ и ГН. Введение негомогенности в описание фантома приводит к определенному «сглаживанию» ФЭ.

Оценены дозы в выбранных представительных точках антропоморфного фантома для различных и видов КИ в минимуме и максимуме СА. Показано, что при изменении от 0 до 20% суммарная доза ГКЛ и РПЗ меняется не более, чем на 12%. Для протонов СКЛ доза меняется не более, чем на 14%.

Рис. 3. Функции самоэкранированности некоторых представительных точек антропоморфного фантома при различных значениях параметра негомогенности

Показано, что переход от использования в качестве модели тела человека антропоморфного фантома из ГОСТ 25645.203-83 к упрощенному фантому в виде головы и торса человека для большинства представительных точек, исключая «Гонады», является приемлемым, поскольку изменение расчетной дозы всех видов космического излучения при таком переходе для этих точек не превышает 2%, т.е. является несущественным.

В третьей главе представлена модифицированная методика определения ФЭ представительных точек антропоморфного фантома для случая его расположения в скафандре. Ранее существовала методика расчета ФЭ для точки внутри космического аппарата (КА), заданного в виде набора поверхностей 2-го порядка [8]. Эта методика применялась также к антропоморфному фантому. Суть модификации состоит в следующем:

1. Задание фантома в виде таблиц (ГОСТ 25645.203-83), описывающих его горизонтальные срезы.

2. Задание системы «Фантом в скафандре» в виде аналогичных таблиц, где описание скафандра основано на результатах экспериментальных исследований по гамма - просвечиванию скафандра «Орлан-М».

Данные по радиационно-защитным свойствам скафандра «Орлан-М» основаны на анализе доступной технической документации, а также на результатах определения его массовой толщины защиты в экспериментальных исследованиях методом гамма- и бета - просвечивания. Схемы экспериментов представлены на Рис. 4 и Рис. 5. На Рис. 6 в произвольном масштабе представлены горизонтальные срезы антропоморфного фантома, помещенного в скафандр. Абсолютная погрешность толщины защиты вещества скафандра в методе гамма - просвечивания оценивается ~0.2 г./см². В эксперименте по бета - просвечиванию мягких тканей скафандра «Орлан-М» определена их средняя массовая толщина: 0.21 ± 0.01 г./см² тканеэквивалентного вещества [9]. В Табл. 1. даны минимальные толщины тканеэквивалентной защиты отдельных элементов скафандра «Орлан-М» (X_min) и минимальные энергии электронов (E_{e min}) и протонов (E_{p min}), способных проникать через эти элементы.

Рис. 4. Схема эксперимента по гамма-просвечиванию: h₁(источник: Cs¹³⁷, E= 0,66 МэВ) = 86 см; 131 см; 150 см; 171 см; h₂(детектор) = 20 - 200 см. R = 188 см; = 10 - 20⁰

Рис. 5. Схема эксперимента по бета - просвечиванию: Источник Sr⁹⁰+Y⁹⁰; ФЭУ - фотоэлектронный умножитель, ПУ - предусилитель, УС - усилитель, АМА - амплитудный анализатор

скафандр радиационный космонавт

Мощность дозы электронов и протонов РПЗ и частиц ГКЛ на представительные точки тела космонавта в скафандре «Орлан-М» на орбите МКС

Доза протонов СКЛ с различной характеристической жесткостью спектра на представительные точки тела космонавта в скафандре «Орлан-М» на орбите МКС

Эффективности защитных свойств скафандра «Орлан-М» на орбите МКС

Эффективности защитных свойств скафандра «Орлан-М» при различной характеристической жесткости энергетического спектра протонов СКЛ

Для уточнения радиационно-защитных свойств скафандра «Орлан-М» сделаны аналогичные оценки для ВКД первого типа (прохождение витков при ВКД через ЮАА, приводящее к получению максимальной дозы от РПЗ) и ВКД второго типа (ни один из витков при ВКД не проходит через область ЮАА), при максимальной продолжительности ВКД 7 часов [10].

В четвертой главе проведено сопоставление расчетных оценок доз в представительных точках антропоморфного фантома в скафандре «Орлан-М», а также доз в местах расположения детекторов с результатами КЭ «Матрешка» по экспонированию фантома «Рэндо» в специальном контейнере на внешней поверхности МКС [11]. Различие между расчетными и экспериментальными данными составляет 10 - 30%, что свидетельствует об оправданности разработанного подхода к определению ФЭ в представительных точках антропоморфного фантома КЭ «Матрешка» и используемых кривых ослабления доз источников КИ.

Проведено сопоставление условий экспонирования фантома КЭ «Матрешка» с учетом контейнера с условиями радиационного воздействия на космонавта при ВКД в скафандре «Орлан-М» (масса контейнера составляет 4.07 кг, масса скафандра «Орлан-М» - 110 кг).

Рассчитаны дозы в представительных точках фантома КЭ «Матрешка». Расчет проводился для круговой орбиты высотой 350 км и наклонением 51.6⁰ и фаз минимума и максимума СА. Сопоставление полученных значений доз показывает, что отношение дозы в антропоморфном фантоме в скафандре «Орлан-М» к дозе в условиях КЭ «Матрешка» меняется от 0.1 до 1.8 в зависимости от выбранной представительной точки и фазы цикла СА. Полученные соотношения необходимо учитывать при интерпретации данных, полученных в КЭ «Матрешка», применительно к условиям ВКД в скафандре «Орлан-М».

В пятой главе проведен анализ влияния пространственной ориентации космонавта на радиационные нагрузки при ВКД в зоне ЮАА.

Как следует из анализа представленных зависимостей, защита скафандра анизотропна в направлении вперед-назад: задняя часть тела космонавта защищена скафандром существенно лучше по сравнению с передней. Приведены средние защиты переднего и заднего полупространства скафандра «Орлан-М» для выбранных представительных точек.

Дано аналитическое описание анизотропии потоков протонов в области ЮАА и проведены численные оценки этого эффекта, см. Табл.

 Отношение флюенса захваченных протонов с запада (j_West(E)) к флюенсу с востока (j_East(E)) в области ЮАА на высоте 350 км

Для оценки радиационных нагрузок на различные участки тела космонавта рассматривались два предельных случая ориентации тела космонавта при ВКД: лицом на запад и лицом на восток. Для расчетов использовались ФЭ, определенные для переднего и заднего полупространства скафандра, а также спектры захваченных протонов, приходящих с запада и с востока. При расчете эффект дополнительного экранирования телом станции не учитывался.

Для большинства представительных точек при ориентации «лицом на запад» доза выше, чем в аналогичных условиях при ориентации «лицом на восток». Приведенные выше расчетные оценки H(Запад)/H(Восток) для набора представительных точек в фазе минимума и максимума СА позволяют оценивать эффективность рекомендаций по ориентации тела космонавта при ВКД в области ЮАА. Следует отметить, что отношение H(Запад)/H(Восток) в минимуме СА в ~1.5 раза больше, чем в максимуме СА, что существенно для предложенного метода снижения дозовых нагрузок при ВКД, поскольку доза от захваченных протонов высоких энергий в ЮАА в минимуме СА в ~2 раза больше, чем в максимуме СА. Учет западно-восточной асимметрии для «Гонад» важен для оценки эффективной дозы на тело космонавта, поскольку весовой фактор этого органа максимален (0.2).

Выводы

1. Радиационные нагрузки на космонавта при ВКД в скафандре «Орлан-М» на низких околоземных орбитах таковы, что в отсутствие радиационных возмущений (магнитные бури и / или солнечные протонные события) не нарушаются требования по радиационной безопасности космонавта в космическом полете (МУ 2.6.1. 44-03-2004).

2. Для получения расчетных оценок эквивалентной дозы от различных источников космической радиации можно использовать гомогенный антропоморфный фантом. Учет негомогенности фантома приводит к несущественному (5 - 10%) завышению доз в теле человека.

3. Переход от использования в качестве модели тела человека антропоморфного фантома из ГОСТ 25645.203-83 к упрощенному фантому в виде головы и торса для большинства представительных точек, исключая «Гонады», является приемлемым, поскольку изменение расчетной эквивалентной дозы от всех видов космического излучения при таком переходе не превышает 2%.

4. При моделируемых ВКД на низких околоземных орбитах в радиационно-невозмущенные периоды вклад электронов РПЗ в суммарную дозу существен только для облучения хрусталика глаза (35 - 75%) и кожи (50 - 85%) и возрастает при переходе от минимума солнечной активности к максимуму. Во всех остальных случаях преобладает вклад протонов РПЗ и частиц ГКЛ.

5. Как следует из проведенных расчетов радиационно-защитных свойств скафандра, в любой период цикла солнечной активности эффективность защиты скафандра составляет: для электронов РПЗ >0.99 для кожи, 0.69 - 0.89 для хрусталика глаза, 0.32 - 0.49 для гонад, <0.07 для кроветворной системы; для протонов РПЗ 0.69 - 0.95 для кожи, 0.19 - 0.41 для хрусталика глаза и кроветворной системы, 0.12 - 0.17 для гонад; для частиц ГКЛ 0.06 - 0.29 для кожи, ~0.1 для хрусталика глаза и гонад, 0.20 - 0.31 для кроветворной системы.

6. В случае солнечного протонного события эффективность защиты скафандра зависит от характеристической жесткости R₀ энергетического спектра протонов СКЛ и уменьшается от 0.84 при R₀ = 50 МВ до 0.37 при R₀ = 200 для точки «КЖ-2» и от 0.59•при R₀ = 50 МВ до 0.19 при R₀ = 200 для точки «КТС-1».

7. Наблюдается удовлетворительное согласие (в пределах 10 - 30%) расчетных оценок доз с данными КЭ «Матрешка», что свидетельствует об оправданности применения модифицированной методики к определению функций экранированности в представительных точках антропоморфного фантома КЭ «Матрешка» и используемых кривых ослабления доз источников КИ.

8. В соответствии с полученными расчетными оценками отношение дозы в антропоморфном фантоме в скафандре «Орлан-М» к соответствующим дозам в условиях КЭ «Матрешка» меняется от 0.1 до 1.8 в зависимости от выбранной представительной точки и фазы цикла СА. Полученные соотношения необходимо учитывать при интерпретации данных КЭ «Матрешка» применительно к условиям ВКД, осуществляемых в скафандре «Орлан-М».

9. При пересечении ЮАА за счет выбора оптимальной ориентации космонавта по отношению к сторонам света в ряде случаев может быть достигнуто снижение дозы на большинство критических органов ~ 1.5 в максимуме СА и ~ 2 - 2.5 в минимуме СА.

Полученные оценки радиационных нагрузок на космонавтов в скафандре «Орлан-М» могут быть использованы при выработке оптимального с точки зрения радиационной безопасности варианта проведения ВКД, в том числе при возмущенной радиационной обстановке, связанной с солнечными протонными событиями. Для уменьшения радиационных нагрузок на космонавта при ВКД необходимо учитывать следующие возможности:

1. Выбор времени начала ВКД так, чтобы траектория станции не пересекала область ЮАА. В этом случае в зависимости от защищенности органа может быть достигнуто снижение дозы на 10% - 40% в максимуме СА и на 35% - 50% в минимуме СА. Однако в этом случае траектория станции попадает в области возможного проникновения частиц СПС (над северной Канадой и южной Австралией).

2. В случае ожидаемого появления СПС при необходимости проведения ВКД время его начала выбирается так, чтобы исключить прохождение траектории ОПС через области возможного проникновения частиц СПС. В этом случае траектория станции с неизбежностью пересекает область ЮАА, что приводит к увеличению дозы, отмеченному в п. 1, однако предотвращается более существенное (десятки - сотни раз) увеличение дозы от мощного СПС.

3. В большинстве случаев время ВКД специально выбирается так, что траектория станции пересекает область ЮАА, поскольку при этом обеспечивается прохождение станции над европейской частью России, что предоставляет возможность осуществлять связь с экипажем при ВКД. При прохождении ЮАА уменьшение дозы может быть достигнуто путем ориентации тела космонавта по отношению к сторонам света, т.е. когда космонавт ориентирован лицом на восток или закрыт телом станции с наиболее опасного западного направления.

Публикации по теме диссертации

1. Petrov V., Kartashov D., Kireeva S., Shurshakov V., Semkova J. and Todorova G. Effective dose estimation in space flight using a spherical phantom. The 2nd International Workshop on Space Radiation Research (IWSSRR-2). March 11-15, 2002, Nara, Japan. p. 55 - 56.

2. T. Berger, M. Hajek, W. Schцner, M. Fugger, N. Vana, Y. Akatov, Arkhangelsky, V.A. Shurshakov and D. Kartashov. Application of the High-temperature Ratio Method for Evaluation of the Depth Distribution of Dose Equivalent in a Water-filled Phantom On Board Space Station Mir. Radiat. Prot. Dosim. 100 (1-4), pp 503-506 (2002).

3. Карташов Д.А., Коломенский А.В., Петров В.М., Шафиркин А.В., Шуршаков В.А. Оценка дозовых нагрузок на критические органы космонавта при внекорабельной деятельности в спокойных и радиационно-возмущенных радиационных условиях. Четвертый международный аэрокосмический конгресс. Москва. 18 - 23 августа 2003 г. С. 414 - 415;

4. Карташов Д.А., Коломенский А.В., Шуршаков В.А. «Методика расчета самоэкранированности критических органов тела человека в антропоморфном фантоме». Авиакосмическая и экологическая медицина. 2004 №2, стр. 52-56.

5. Шуршаков В.А., Карташов Д.А., Коломенский А.В., Петров В.М., Редько В.И., Абрамов И.П., Леткова Л.И., Тихомиров Е.П. Радиационно-защитные свойства скафандра «Орлан-М» применительно к условиям внекорабельной деятельности на орбите МКС. Авиакосмическая и экологическая медицина, 2006, Т. 41. №4, с. 56 - 61.

6. Карташов Д.А., Шуршаков В.А. Методика определения эффективной дозы облучения космонавтов в орбитальном полете при внекорабельной деятельности. Научная сессия МИФИ-2006, Секция Ф-1. АСТРОФИЗИКА И КОСМОФИЗИКА. Сборник научных трудов, стр. 78-79. М.: МИФИ 2006.

7. Kartashov D.A., Kolomensky A.V., Shurshakov V.A., Apathy I., Deme S. Radiation Doses in Critical Organs during Extra Vehicular Activity in an Orbital Space Flight. 4-th International Workshop on Space Radiation Research and 17-th Annual NASA Space Radiation Health Investigators' Workshop. Moscow - St. Petersburg, June 5 - 9, 2006, p. 57.

8. Карташов Д.А., Коломенский А.В., Шуршаков В.А. Эффективность радиационной защиты космонавта скафандром «Орлан-М» при внекорабельной деятельности. Системы жизнеобеспечения как средство освоения человеком дальнего космоса. Международная конференция 24 - 27 сентября 2008 г. Москва. С. 44.

9. Petrov V.M., Kartashov D.A., Kolomensky A.V., Shurshakov V.A. Comparison of space radiation doses inside the Matroshka-torso phantom installed outside the ISS with doses in a human body in Orlan-M spacesuit during EVA. 17^th IAA Human in Space Symposium. Book of abstracts. June 7-11, 2009. Moscow. P. 119.

10. В.А. Шуршаков, Д.А. Карташов, А.В. Коломенский. Оптимизация радиационных нагрузок при внекорабельной деятельности за счет эффекта западно-восточной асимметрии потоков захваченных протонов. Космические исследования, 2009 (в печати).

11. Д.А. Карташов, В.М. Петров, А.В. Коломенский, Ю.А. Акатов, В.А. Шуршаков. Сопоставление доз космической радиации в антропоморфном фантоме, установленном снаружи МКС, с дозами космонавтов при ВКД в скафандре «Орлан-М». Авиакосмическая и экологическая медицина, 2009 (в печати).

Размещено на Allbest.ru