我们的使命 载人航天的下一步是重返月球。几十年来,人类从未超越过范艾伦带。为了准备在低地球轨道(LEO)以外开展长期载人航天任务,仍有许多工作要做。新技术为研究和科学发现提供了机会,使人类能够安全地深入太空。新的运输能力使人类能够更多地进入太空环境。使用低地球的微重力平台(例如国际空间站国家实验室)和先进的探索系统(例如月球门户),可以发挥我们国家克服各种复杂而困难的生物医学、物理科学和工程相关挑战的能力。美国政府对研究的战略性、富有成效和不间断的承诺对于利用太空环境推进美国科学和创新议程至关重要。
火星轨道特派团(MOM) - 成就1。印度是世界上第一个尝试插入火星轨道插入的第一国。这项任务的成本为7400万美元,少于一部名为Gravity的好莱坞著名电影。2。妈妈是世界上最便宜的星际空间任务。3。这是印度的第一号星际空间任务。4。是第一个印度航天器,通过越过39次,可以在范艾伦带上生存。5。在ISRO之前,只有3个其他不同的太空机构能够成功地执行俄罗斯,NASA和欧洲航天局(ESA)的火星,Roscosmos的太空任务。6。妈妈的使命获得了英迪拉·甘地(Indira Gandhi)的和平,裁军和发展奖,以贡献加强国际合作,以和平使用外层空间。
地面、低地球轨道及更远的地方 人类航天的下一步是重返月球和火星。几十年来,人类都没有飞越过范艾伦带。为了准备在低地球轨道 (LEO) 之外进行更长时间的人类任务,还有很多工作要做。新技术为研究和科学发现提供了机会,使人类能够安全地深入太空。使用低地球轨道上的微重力平台,例如国际空间站这个月球门户,可以利用我们国家的能力来克服各种复杂而困难的生物医学、物理科学和工程相关的挑战。美国政府对研究的战略性、富有成效和不间断的承诺对于利用太空环境推进美国科学和创新议程至关重要。微重力研究在生物学和物理科学中的重要性 生物学和物理科学中的基础微重力研究是通向创新生物学和技术突破的渠道。
辐射屏蔽是必不可少的,因为在这种环境中,辐射可能是一个严重的问题,这种环境可能是天然的,也可能是人造的。天然辐射源如太阳风,由电子、伽马射线、质子、中子或范艾伦带等组成,而人造辐射源则是核电站或大气层外或大气层内的核爆炸。核爆炸会产生即时和延迟的破坏性影响,这需要选择正确的防护材料,以使集成电路得到屏蔽,并在核武器爆炸驱动的辐射环境中生存下来。爆炸、热辐射、电磁脉冲和瞬时电离辐射等核武器效应是选择合适材料时要考虑的一部分。辐射屏蔽基于衰减原理,即通过阻挡或使粒子穿过屏障材料反弹来减少波或射线的影响的能力。这篇简短的评论讨论了有关所选材料和集成电路在人造或天然辐射环境中的生存力和屏蔽的不同整体问题。
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图1:充满活力的辐射环境。(a)宇宙银河辐射是银河事件的重复,例如发射γ-射线和高能量颗粒的超新星explosions和脉冲星(83.3%P +,13.72%↵,2%β,0.98%重量IONS)。(b)深空的另一个来源是宇宙太阳辐射,它发出p +,β,X射线和γ射线;这些组件的浓度和能量因太阳能活动(太阳风,太阳能和冠状质量弹出)而异。(c) The earth's magnetic field and atmosphere play a significant role in limiting some of these parti- cles reaching the surface of the earth where they are trapped inside the Van Allen outer magnetic belt (it consists mainly of β ), whereas the other cosmic particles interact with atmospheric par- ticles producing β , p + , and a small portion of heavy ions and trapped inside the inner belt.因此,可以将范艾伦带分类为位于地球轨道区域的辐射环境。(d)然而,某些宇宙辐射仍然可以通过这些皮带,并与地球大气分子(例如氧和氮)产生N 0,P +和PIONS(⇡)反应; ⇡最终β对(E -E +)和中微子。除了这些颗粒外,γ射线还从雷暴期间从大气中发出。(e)二元活性材料,例如铀,th及其衍生物,是另一种发射的陆层来源,它发出了↵,β和γ射线。β表示E-或E +颗粒ratiation,并且有些是核反应的无需副产物(↵,β,β,n0和γ-ray),这些副产品由动力工厂FA-a-lations产生。每种辐射的贡献都取决于每个区域中所描绘的电子的位置,有关详细信息,请参见补充表1和2。
太空中的带电粒子辐射,包括范艾伦带中捕获的质子和电子以及太阳耀斑质子,是降低太阳能电池性能的最重要因素。目前,由于两项发展,太空光伏发电正在发生重大转变:i) 新任务采用电轨道提升,将等效辐射通量提高多达十倍。ii) 四结器件在太空发电中势头强劲,这些器件采用变质生长或晶圆键合等新生长技术制造。因此,有必要了解新四结以及当前使用的三结电池在这种新环境中的退化行为。为了实现这一目标,开始了一场退化运动。三结和四结电池以及它们各自的同型电池在粒子加速器中用能量为 1 和 3 MeV 的电子和能量为 1、2 和 5 MeV 的质子进行辐照。选择的能量和通量应能代表太空中的辐射环境。对电池进行表征,以确定其电特性和特征退化曲线。为了分析退化数据,采用了位移损伤剂量法:明确引入原子位移阈值能量 T d , eff 作为拟合参数。通过这一改变,非电离能量损失通过分析计算得出。这导致单条曲线上的电子数据崩溃,而这是获得特征退化曲线所必需的。与之前的分析方法不同,不需要引入没有物理意义的额外指数。改进的分析方法已成功应用于 4J 和 3J 电池以及它们各自的同型电池的退化数据。获得了短路电流、开路电压和最大功率点功率的特征退化曲线、退化参数和原子位移阈值能量。对于 3J 电池数据的崩溃,发现阈值能量为 21 eV 的 GaAs NIEL。对于 4J 电池数据的崩溃,发现阈值能量为 25 eV 的 In 0.3 Ga 0.7 As NIEL。计算了特定电轨道提升任务的粒子环境。使用计算出的粒子环境以及确定的 4J 退化特性,根据盖玻片厚度确定了电池的退化。发现最大功率点的功率下降到 87%