Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Матрешка-Р
Направление НПИ: 3. Человек в космосе
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Исследование динамики радиационной обстановки на трассе полета и в отсеках РС МКС и накопления дозы в антропоморфном фантоме, размещенном внутри и снаружи станции
Цель эксперимента:

how long does it take for the abortion pill to work

how long does the second abortion pill take to work online

• Исследование накопления дозы в шаровом и антропоморфном фантомах;

• Совершенствование методов космической дозиметрии и оценки радиационной опасности на трассах космических полетов;

• Исследование распределения дозы ионизирующего излучения в теле космонавта на борту МКС.

Описание эксперимента:

Данный КЭ проводится для оценки влияния на МКС (аппаратуру и материалы станции) факторов околоземного космического пространства, так и для обеспечения безопасности экипажа, что является одной из основных задач практической космонавтики.

Экспериментальные исследования в космосе по измерению распределения дозы в теле космонавта проводятся с помощью, так называемых фантомов, имитирующих по своему составу тело человека.

Существует несколько общепринятых моделей тела человека: антропоморфный фантом, похожий на торс человека, цилиндрический и шаровой фантомы.

В эксперименте «Матрешка-Р» помимо российского шарового фантома, размещаемого в отсеках МКС, использовался также европейский антропоморфный фантом, установленный первоначально на внешней поверхности, а затем помещенный внутрь станции. Послойная конструкция фантомов, изготовленных из тканеэквивалентного вещества, предусматривала размещение на разной глубине (как бы в разных «органах» человека) большого числа пассивных детекторов. На каждый из фантомов надевался чехол («пончо») с карманами, в которых находятся детекторы для регистрации поверхностной дозы радиации (т. е. дозы на кожу и хрусталик глаза).

Периодически комплекты сборок с пассивными детекторами (около 500 шт. для шарового, около 1000 шт. для антропоморфного фантомов) извлекали и возвращали на Землю для считывания данных измерений дозы и последующего анализа. При этом фантомы на орбите начинялись новыми детекторами для следующей экспозиции в течение нескольких месяцев.

Новизна эксперимента:

Впервые исследуются распределения поглощенной и эквивалентной доз внутри тканеэквивалентного шарового и антропоморфного фантомов, изготовленных из специально разработанных веществ, наиболее близких по составу к стандартизованной модели тканей человека.

Научная аппаратура:

Используется до завершения КЭ, начиная с 1-го этапа

1. «Комплект СПД» для размещения по отсекам КА

2. «Комплект фантом» (шаровой тканеэквивалентный фантом), включая пеналы с пассивными детекторами для размещения внутри объема шарового фантома - 20 шт. Сборки пассивных детекторов для размещения на поверхности шарового фантома в чехле не более 32 шт.

3. Укладка «ПАДЛ детекторы».

Используется до завершения КЭ, начиная со 2-го этапа

4. «Баббл-дозиметр» Комплект пузырьковых («баббл») детекторов (до 12 шт.) электронных блоков считывания и хранения информации. С 2009 г. используется также и спектрометрический комплект пузырьковых детекторов, позволяющий проводить измерения энергетического спектра нейтронов в диапазоне от 0.1 до 20 МэВ.

5. Дозиметр «МОСФЕТ». Блок электроники.

6. Дозиметр «Люлин-5». Детекторный блок возвращен на землю в 2010 г. для ремонта и проведения регламентных послеремонтных работ. Поставка отремонтированного блока детектирования ожидается в конце 2011 г.

7. «АСТ-Спектрометр». Электронный блок спектрометр. Используется с 2008 г. Возвращен на Землю в 2010 г. для проведения послеполетной калибровки и решения вопроса о возможности повторного использования на МКС с учетом заинтересованности итальянских партнеров.

Используется до завершения КЭ, начиная с 3-его этапа

8. Тканеэквивалентный антропоморфный фантом «Рэндо» «Матрешка». Комплект сменных пассивных детекторов. Комплект активных дозиметров, размещенных по телу фантома. Использовался с 2004 г. В июле 2011 г. возвращен на Землю с последней миссией «Спейс Шаттл».

Используется до завершения КЭ, начиная с 4-ого этапа

9. «Укладка «Шторка защитная». В развернутом состоянии три накопителя размещаются по месту на наружной стенке каюты.

10. Трехосевой ЛПЭ-спектрометр «Тритель». Доставка на МКС планируется в 2012 г.

11. Спектрометр нейтронов «Нейтрон-спектр». Доставка на МКС планируется в 2013 г.

12. Спектрометр нейтронов «Баббл-спектрометр». Вопрос о возможности разработки и поставки решается Канадским космическим агентством в 2012 г.

Ожидаемые результаты:

• Разработка и экспериментальная проверка расчетных методов и измерительных средств, необходимых для радиационного мониторинга в космическом пространстве и оценки дозы облучения различных органов тела космонавтов при длительных орбитальных полётах;

• Верификация моделей радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве и методов расчета прохождения излучения через вещество защиты и ткани путем сопоставления оценок параметров радиационных условий на трассе полета МКС, в отсеках станции, полученных расчетным путем, с результатами измерений;

• Измерение вклада в дозу в области высокой линейной передачи энергии (ЛПЭ) с использованием термолюминесцентных (ТЛД) и твердотельных трековых детекторов (ТТД);

• Определение эквивалентных доз и коэффициентов качества в отсеках и в шаровом тканеэквивалентном фантоме с использованием данных ТЛД и ТТД.

Полученные результаты:

Краткая справка

К настоящему моменту в рамках КЭ «Матрешка-Р» было осуществлено:

- проведение на борту МКС одновременных измерений поглощенной и эквивалентной дозы и динамики мощности поглощенной и эквивалентной доз в различных условиях защищенности, а также внутри шарового и антропоморфного тканеэквивалентного фантомов при различных условиях их экранированности, включая размещение антропоморфного фантома на внешней поверхности станции и внутри МКС;

- исследование эквивалентности антропоморфного и шарового фантомов с точки зрения моделирования радиационной нагрузки на критические органы;

- разработка и экспериментальная проверка расчетных методов и измерительных средств, необходимых для радиационного мониторинга в космическом пространстве и оценки дозы облучения различных органов тела космонавтов при длительных орбитальных полётах;

- верификация моделей радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве и методов расчета прохождения излучения через вещество защиты и ткани путем сопоставления оценок параметров радиационных условий на трассе полета МКС, в отсеках станции, полученных расчетным путем, с результатами измерений;

- измерение вклада в дозу в области высокой линейной передачи энергии (ЛПЭ) с использованием термолюминесцентных (ТЛД) и твердотельных трековых детекторов (ТТД);

- определение эквивалентных доз и коэффициентов качества в отсеках и в шаровом тканеэквивалентном фантоме с использованием данных ТЛД и ТТД.

Сроки проведения: 2003 - 2018 гг.
Состояние эксперимента: Реализуется
Организация постановщик: ИМБП РАН
Организации участники: ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва, Центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина, Научно-инженерный центр СНИИИП, Институт прикладных информационных технологий, Радиевый институт им. В.Г.Хлопина, Национальный институт радиологии, г. Чиба, Япония
Научный руководитель: Петров В. М., ИМБП РАН
Публикации по эксперименту:

1. Петров В.М., Шуршаков В.А. Радиационно-физические исследования на МКС в период 2001 – 2008 годов: эксперимент «Матрешка-Р». В кн.: Медико-биологическпие исследования на Российском сегменте МКС. 2011. Т. 2. С. 389-426.

2. A. Hallil, M. Brown, Yu. Akatov, V. Arkhangelsky, I. Chernykh, V. Mitrikas, V. Petrov, V. Shurshakov, L. Tomi, I. Kartsev, and V. Lyagushin. MOSFET dosimetry mission inside the ISS as part of the Matroshka-R experiment. Radiation Protection Dosimetry (2010) V. 138, N0. 4, pp. 295-309.

3. Акатов Ю.А., Архангельский В.В., Карцев И.С., Черных И.В., Петров В.М., Толочек Р.В., Шуршаков В.А., Лягушин В.И., Халлил А., Браун М., Томи Л. Изучение динамики радиационной обстановки на международной космической станции при помощи дозиметра «МОСФЕТ». Ядерные измерительно-информационные технологии,. №4 (36) 2010 г., стр. 4-15.

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, Т. 38. № 2, с 52 – 56.

5. A.Hallil, M. Brown, Evaluation of the MOSFET Dosimetry Data inside the ISS as part of the Matroshka-R Experiment/ MATROSHKA-R FINAL REPORT. MATROSHKA-R PROJECT. Canadian Space Agency Contract No. 08/7006681/ BEST MEDICAL CANADA, Ottawa, March 2009/, 63 p.

Последнее обновление: 15.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения