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 ماهواره های 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 داده های موجود در ارتفاعات مختلف می توان هزینه های 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 می تواند 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 قسمت های محیط فضا و همچنین میزان دوز القایی در ماموریت هایی با نقطه اوج و حضیض برابر، شبیه سازی ها در زوایای میل مداری مختلف از ارتفاع 500 تا 58000 کیلومتر در نظر گرفته شده که تمام محیط اطراف زمین را شامل می شود. در این شبیه سازی ها 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 می باشد. شبیه سازی ها نشان می دهد که در زوایای میل مداری پایین و در ارتفاعات حدود 11000 تا 12000 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 شبیه سازی های انجام شده با آخرین نسخه نرم افزار omere به دست آمده است.

Physical Investigation of Space, Dosimetry of Space Ionizing Ray Effect (Van Allen belts, Galactic Cosmic Rays and Solar particles) and Plotting Dose Map for Satellite Circular Missions

One of the main factors for satellite design is simulating of total ionizing dose due to space ionizing rays in devices used in space. By measurement of induced dose based on available data in different altitudes, expenses of designing, satellite weight and amount of needed fuel will be reduced. Optimum design of satellite for protecting satellite against ionizing radiation has considerable effect on reduction of manufacturing expenses. TID effect should be calculated for each mission separately. The main parameters for starting simulation are perigee and apogee altitudes, inclination, launch date and space environment condition. In this article, the induced dose for missions with equal apogee and perigee points and the most dangerous altitudes for launching satellites have been simulated. To gain this goal, simulations have been performed in different inclinations from 500km to 58000km. by plotting result of all these simulations for launching satellite in minimum solar activity, a dose map has been achieved for different altitudes and inclinations. Absorbed dose in this dose map is sum of absorbed dose of all radiations in space environment. Simulation results illustrate that the maximum dose are related to low inclinations in altitudes between 11000 and 12000. The result of calculated and simulated results have been confirmed and evaluated by ECSS documents. These results have been simulated by using the last version of OMERE radiation package