بررسی فیزیکی محیط فضا، دوزیمتری ذرات یونساز فضایی (ون آلن، ذرات کیهانی و خورشیدی) و تهیه نقشه دوز ماموریت های ماهواره ای دایروی

یکی از عوامل مهم در طراحی ماهواره­های فضایی، بررسی، تحلیل و اثرسنجی میزان دوز یونیزان کل حاصل از اثر پرتوهای یونساز فضایی در قطعات موجود در تجهیزات ماهواره است که با در نظر گرفتن این پرتوهای موثر و سنجش میزان دوز القایی براساس داده­های موجود در ارتفاعات مختلف می­توان هزینه­های ساخت، وزن ماهواره و در نتیجه میزان سوخت مورد نیاز را کاهش داد. طراحی بهینه ماهواره برای مقاومت در برابر تشعشعات یونساز محیط فضا نیز می­تواند اثر قابل توجهی در کاهش هزینه ساخت داشته باشد. دوز القایی باید برای مشخصات هر ماموریت به صورت جداگانه محاسبه شود. مشخصات اصلی ماموریت برای بررسی فیزیکی میزان تشعشعات القایی در حین ماموریت عبارتند از نقطه اوج، نقطه حضیض، زاویه میل مداری، مدت ماموریت، زمان آغاز ماموریت و شرایط محیطی فضا. در این مقاله برای نشان دادن خطرناکترین قسمت­های محیط فضا و همچنین میزان دوز القایی در ماموریت­هایی با نقطه اوج و حضیض برابر، شبیه­سازی­ها در زوایای میل مداری مختلف از ارتفاع ۵۰۰ تا ۵۸۰۰۰ کیلومتر در نظر گرفته شده که تمام محیط اطراف زمین را شامل می­شود. در این شبیه­سازی­ها که برای دوره حداقل فعالیت خورشیدی انجام شده است، یک نقشه دوز برای ارتفاعات و زوایای میل مداری مختلف رسم شده است. میزان دوز القایی در این نقشه دوز، حاصل از مجموع دوز القایی تمام عوامل تشعشعی و پرتوهای یونساز فضایی می­باشد. شبیه­سازی­ها نشان می­دهد که در زوایای میل مداری پایین و در ارتفاعات حدود ۱۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ کیلومتر، بیشترین میزان آسیب دوز یونیزان کل به تجهیزات فضایی وارد خواهد شد. صحت نتایج به دست آمده توسط اسناد موجود در استانداردهای فضایی اروپا ارزیابی شده است. این نتایج توسط شبیه­سازی­های انجام شده با آخرین نسخه نرم­افزار OMERE به دست آمده است.

Keywords:

Space radiation , Total ionizing dose , Satellite , ECSS , GCR , Van allen belt , Solar particles , Ionizing rays , Inclination , تشعشعات فضایی , دوز یونیزان کل , ماهواره , ECSS , پرتو کیهانی کهکشانی , کمربند ون آلن , ذرات خورشیدی , پرتو یونساز , زاویه میل مداری