Protection contre les Neutrons: des expériences sur l’ISS
Le dispositif BTN-M2 installé dans le module Naouka de l'ISS sans le matériel de protection neutronique.
Les tests de l'efficacité des écrans de protection de l'équipement BTN-M2 contre les neutrons cosmiques ont commencé.
Comme indiqué précédemment, le 3 décembre 2024, la deuxième étape de l' expérience BTN-Neutron a débuté sur le segment russe de la Station spatiale internationale.
L'équipement scientifique BTN-M1, qui enregistre les neutrons et le rayonnement gamma sur la surface extérieure du module Zvezda depuis 2007, a été complété par l'équipement BTN-M2, installé à l'intérieur du compartiment pressurisé du module de laboratoire polyvalent Naouka.
Depuis décembre de l'année dernière, les données du BTN-M2 sont utilisées pour mesurer le flux de neutrons à bord du module Naouka, qui se produit dans les couches supérieures de l'atmosphère terrestre et dans la substance de la station elle-même lors de réactions nucléaires sous l'influence des flux de particules chargées énergétiques galactiques et solaires.
Les données obtenues à partir de mesures synchrones effectuées par l'équipement BTN-M1 à l'extérieur du compartiment pressurisé du module Zvezda et par l'équipement BTN-M2 à l'intérieur du compartiment pressurisé du module Naouka se sont avérées tout à fait suffisantes pour évaluer la composante neutronique du rayonnement de fond à bord de l'ISS au-dessus de différentes zones de la surface terrestre pour la phase actuelle du cycle d'activité solaire.
Il a donc été décidé de modifier temporairement la configuration de l'équipement BTN-M2 pour mesurer l'efficacité des écrans de protection inclus dans son kit contre le rayonnement neutronique.
Les écrans ont été installés le 12 février 2025 par les cosmonautes de Roscosmos Alexeï Ovchinine et Ivan Vagner (voir les actualités de Roscosmos).
La figure ci-dessous montre les spectres de comptage dans les détecteurs d'hélium de neutrons rapides (à gauche) et épithermiques (à droite). Les couleurs noir et rouge correspondent aux mesures sans et avec écrans. Les facteurs d’efficacité de blindage pour les neutrons rapides et épithermiques sont respectivement de 3,4 et 5,0.
Spectres de comptage dans les détecteurs d'hélium des neutrons rapides (à gauche) et épithermiques (à droite) du dispositif BTN-M2. Les couleurs noir et rouge correspondent aux mesures sans et avec écrans. Les facteurs d’efficacité de blindage pour les neutrons rapides et épithermiques sont respectivement de 3,4 et 5,0. Image : IKI RAS
Le résultat obtenu a confirmé la faisabilité de l'utilisation de la méthode de protection contre les neutrons cosmiques proposée par le personnel de l'Institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de Russie en collaboration avec des collègues de l'Institut commun de recherche nucléaire pour cartographier la fraction massique de la glace d'eau dans le régolithe polaire de la Lune sur la base des données du télescope à neutrons LEND à bord du satellite lunaire LRO de la NASA (voir Science , vol. 330 , numéro 6003, p. 483, 2010 ).
Les études sur le blindage neutronique se poursuivront à bord de l'ISS pour diverses conditions d'activité solaire, qui traversent actuellement le pic d'un cycle de 11 ans.
Il est également prévu de poursuivre ces recherches à bord de la prometteuse station orbitale russe ROS, dont l'orbite polaire permettra de tester la protection dans des conditions de rayonnement de fond accru aux pôles, comparables à celui de l'espace interplanétaire.
Source et crédits photographiques et graphique: IKI RAN et TsOuP/TsNIIMash/Roscosmos
Le dispositif BTN-M2 installé dans le module Naouka de l'ISS avec cette fois-ci le matériel de protection neutronique.