Предварительные результаты крошечных кристаллов фторида лития на борту «Ориона» указывают, что астронавты у Луны получают больше радиации, чем на низкой околоземной орбите, но разница меньше, чем многие предполагают.
Во время беспилотной миссии NASA «Артемида-1» в конце ноября и начале декабря 2022 года корабль «Орион» вез более 10 тысяч крошечных кристаллов, встроенных в два манекена человеческой формы, чтобы записать радиационное облучение вокруг Луны. Среди них было несколько десятков экспериментальных флуоресцентных детекторов на основе фторида лития, разработанных в Институте ядерной физики Польской академии наук (IFJ PAN) в Кракове и летавших в рамках эксперимента Matroshka AstroRad Radiation Experiment (MARE). Институт также поставил почти 600 термолюминесцентных кристаллических детекторов, использующих другую методику измерений. Исследователи теперь описали новый метод анализа данных, записанных в кристаллах, в статье, опубликованной в журнале Radiation Measurements.
По словам польской команды, детекторы из фторида лития работают пассивно, как фотопленка: заряженные частицы создают в кристалле дефекты, и при освещении синим светом эти области светятся красным, позволяя прослеживать треки отдельных частиц под флуоресцентным микроскопом. После поправок и программы для удаления фонового света результаты в области перекрытия по энерговыделению отличались от данных обычных трековых детекторов не более чем на 15 процентов, а кристаллы зарегистрировали также треки ниже порога чувствительности прежних приборов, говорит профессор Павел Бильский из IFJ PAN. Сравнивая данные с прежним экспериментом MATROSHKA на Международной космической станции, команда сообщает, что вблизи Луны радиационные пояса Ван Аллена больше не добавляют низкоэнергетических захваченных протонов, которые на низкой околоземной орбите могут составлять большую часть дозы. Вместо них преобладают высокоэнергетические галактические частицы, и доза распределилась по манекенам почти равномерно. Суммарные дозы у Луны выше, чем на околоземной орбите, говорит Бильский, но разница не так велика, как можно было бы интуитивно ожидать.
Цифры описываются как предварительные и получены в одном беспилотном полете, поэтому сами по себе они не могут определить пределы безопасности для будущих экипажей. Исследователи отмечают, что кристаллы размером всего в несколько миллиметров достаточно малы, чтобы их мог носить человек, дают более четкие изображения треков, чем пластиковые детекторы, требующие химического травления, и при обогащении литием-6 способны регистрировать нейтроны. Это важно для контроля радиации в будущих лунных миссиях. Исследование MARE поддержано грантом Национального научного центра Польши по программе OPUS. Этот материал опирается на описание исследования, данное самим научным институтом, поэтому выводы следует читать как результаты авторов, а не как независимо воспроизведенные данные.
