Magyar Tudományos Akadémia KFKI Atomenergia Kutatóintézet Charles Simonyi űrdozimetriai méréseinek eredményei Apáthy István, Pázmándi Tamás Sugárvédelmi és Környezetfizikai Laboratórium Űrdozimetriai Csoport Űrnap 2008 2008. november 20.
Sugárveszély Ionizáló sugárzás Egy sugárzás károsító hatását az általa az anyagban leadott energia határozza meg ez a dózis elnyelt dózis (elnyelt energia, 1 Gy = 1 Joule/kg) egyenérték dózis (sugárzás fajtája, energiája, Sv) effektív dózis (biológiai hatásosság, Sv) D = H T, R T, R R = D w Dózisteljesítmény (µgy/h,( µgy/nap, msv/év stb.) T de dm E = H T w T R Űrnap 2008 2
Sugárvédelem, (űr)dozimetria A sugárzás hatásainak vizsgálata Káros hatások kivédése, csökkentése Számítások és mérések környezeti dózis (dózistérkép( dózistérkép) személyi dozimetria Űrnap 2008 3
Kozmikus sugárzás Űrnap 2008 4
Természetes védelem, v védekezés A Föld mágneses tere: geomágneses csapda sugárzási (Van Allen) övezetek A Föld légköre (~10( m vízoszlop) A világűrben a dózisterhelés akár két nagyságrenddel nagyobb Az űrhajó fala, űrruha; az űreszköz műszerei, m berendezései A sugárzás az űrben térben t és időben inhomogén, változó Űrnap 2008 5
Jellemző dózisértékek Földi háttér: ~ 2,5-3 msv/év ~ 250 msv/80év LEO pályán: 50-100 ~ 150-250 msv/év New-York London repülőút ~ 0,04 msv Mellkasröntgenfelvétel ~ 0,2 msv Megengedett dózisterhelések: sugárveszélyes munkahely 50 msv/év űrhajós (férfi, 25-55 éves) 700-2900 msv/karrier űrhajós (nő, 25-55 éves) 400-1600 msv/karrier Űrnap 2008 6
Dózismérők Aktív dózismérők tápellátást igényelnek helyhez kötöttek korlátozott a dinamikájuk Passzív dózismérők film-, ionizációs kamrás dózismérő, nyomdetektor stb. termolumineszcens dózismérő (TLD) Pille Űrnap 2008 7
Pályafutás 1. generáció (80-as évek) Szaljut-6 (Farkas Bertalan, 1980) Szaljut-7 (1983) Challenger (Sally Ride, 1984) Mir (1986-1987) 2. generáció (mikroproceszzoros, 90-es évek) Mir (Pille 95) Mir (Pille 96) (Thomas Reiter, 1995, ESA) (J. Linenger, M. Foale, 1997, NASA) Űrnap 2008 8
3. generáció: Pille 97 (Pille-ISS) Magyarország első hozzájárulása a Nemzetközi Űrállomáshoz NASA-szegmens: adatszolgáltatás a biológiai kísérletek számára (2001) ESA: a DOSMAP (az ISS dozimetriai feltérképezése) kísérlet egyik mérőeszköze (2001) Orosz szegmens: a fedélzeti és személyi dozimetria szolgálati berendezése (2003-) Űrnap 2008 9
Űrnap 2008 10
Dózismérés a Pillével a Zvezdán Az űrállomás különböző pontjaira helyezett dózismérők havonkénti kiolvasása Egy dózismérő 90 percenkénti automata kiolvasása Soron kívüli mérések nagy naptevékenység idején Járulékos dózisterhelés mérése űrséták alatt 2003 szeptembere óta folyamatosan üzemel Űrnap 2008 11
Újra magyar az űrben! Charles Simonyi 2007. április 7-21. az 5. űrturista A 12. látogató expedíció egyetlen tagja 4 kísérletet végzett, ezek egyike a Pille-ISS Űrnap 2008 12
A magyar-orosz Pille ISS kísérlet Csőke Antalnak, a Pillék mechanikai tervezőjének ötlete A magyar Űrkutatási Tudományos Tanács befogadta A Magyar Űrkutatási Iroda az összes akadályt legyőzte: Charles Simonyinak javasolta, aki örömmel fogadta az Orosz Űrügynökséggel jóváhagyatta közös kísérlet az utaztató Space Adventures céggel egyeztetett megszervezte Ch. Simonyi magyar betanítását Űrnap 2008 13
Űrnap 2008 14
(Szántó Péter felvételei) Űrnap 2008 15
Első nap A Pille-ISS kísérlet feladatai az automata mérési ciklus megszakítása a széthelyezett dózismérők begyűjtése a memória-kártya kicserélése a dózismérők kézi vezérlésű kiolvasása egy dózismérő személyi használatba vétele egy másik dózismérő elhelyezése a hálóhelyen a többi dózismérő elhelyezése új pozíciókban az automata mérések folytatása Űrnap 2008 16
A Pille-ISS kísérlet feladatai Ezt követően naponta az automata mérési ciklus megszakítása a személyi dózismérő kézi kiolvasása az automata mérések folytatása Űrnap 2008 17
A Pille-ISS kísérlet feladatai A leszállás előtti napon az automata mérési ciklus megszakítása az összes dózismérő begyűjtése a dózismérők kézi kiolvasása a memória-kártya kicserélése a dózismérők széthelyezése az automata mérések folytatása Űrnap 2008 18
Űrnap 2008 19
A Pille-ISS kísérlet eredményei A visszatérésnél 2 memória-kártyát hozott a Földre az előző fél év mérési adatait hozdozót a saját mérések eredményét tartalmazót A mérési adatok kiértékelését az MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézetben végeztük Ch. Simonyi a Pille működését az űrállomáson készített videón ismertette Űrnap 2008 20
A Pille-ISS kísérlet eredményei Dózismérés az ISS különböző pontjain, pl. Ch. Simonyi hálóhelyén az orosz DB-8 félvezető-detektoros dózismérőknél (keresztkalibráció) Személyi dózismérés naponta A Pille dózismérők hátterének megmérése Űrnap 2008 21
Személyi dózisértékek Napi dózisteljesítmény (2007) 12.0 Dózisteljesítmény [ugy/h] 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 04.11. 04.12. 04.13. 04.14. 04.15. 04.16. 04.17. Átlag Dátum Űrnap 2008 22
Dózisteljesítmény az egyes mérőhelyeken Dózisteljesítmény az egyes mérőhelyeken 12 10 Dózisteljesítmény [ugy/h] 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Dózismérő sorszáma (1: személyi átlag, 2: hálóhely) Űrnap 2008 23
A DB-8 és a Pille keresztkalibrációja A DB-8 és a Pille keresztkalibrációja 12.0 10.0 Dózisteljesítmény [ugy/h] 8.0 6.0 4.0 2.0 DB-8 Pille 0.0 Panel 410 Panel 247 Panel 447 Panel 438 Mérőhely Űrnap 2008 24
A Pille-ISS kísérlet eredményei A dózisteljesítmény a hálóhelyen a legnagyobb az űrállomás falánál, kis árnyékolás Kiemelkedő személyi dózis 2007. ápr. 13-án sokkal hosszabb időt töltött a hálóhelyen Űrnap 2008 25
Űrnap 2008 26
A Pille eredetileg magyar űrhajósnak készült 27 év után ismét magyar űrhajós használta Köszönöma figyelmet! Űrnap 2008 27