~超小型・高機能な宇宙放射線環境の計測技術と
リアルタイム被ばく線量評価システムの構築~|東京理科大学">

Tin tức & Sự kiện Tin tức & Sự kiện

202411,18 Mon Up

Nghiên cứu và phát triển công nghệ tiên tiến để mở rộng việc sử dụng mặt trăng bắt đầu!
~ Công nghệ đo lường cho môi trường bức xạ vũ trụ cực kỳ-compact và cao
Xây dựng hệ thống đánh giá liều thời gian thực ~

Tập đoàn Đại học Quốc gia Tokai Đại học Nagoya
Đại học Tokyo, Tập đoàn Đại học Quốc gia
Tập đoàn Đại học Quốc gia Kyoto
Tập đoàn Đại học Quốc gia Kobe
Viện nghiên cứu gia tốc năng lượng cao, Tổ chức sử dụng chung đại học
Trường đại học nghiên cứu của Tập đoàn Đại học Quốc gia
Viện nghiên cứu và phát triển Riken
Đại học tỷ lệ kèo nhà cái net học Tokyo

109788_1099441)2,3)và bắt đầu các hoạt động nghiên cứu và phát triển (frontloading) về công nghệ tiên tiến để thúc đẩy sự phát triển thiết bị trên tàu trong tương lai trên quỹ đạo mặt trăng và mặt trăng

Nhóm nghiên cứu này sẽ tiếp tục cải thiện mức độ sẵn sàng công nghệ (TRL) để có được cơ hội khám phá mặt trăng và tăng tốc nghiên cứu sẽ góp phần tiến bộ của loài người vào không gian sâu

Điểm của nghiên cứu này

Trong cuộc thám hiểm của con người trong tương lai về mặt trăng và sao Hỏa, đo lường môi trường bức xạ vũ trụ trên quỹ đạo mặt trăng và bề mặt mặt trăng là một công nghệ quan trọng cực kỳ quan trọng có liên quan trực tiếp đến công nghệ bảo vệ bức xạ và thiết kế bảo vệ Cụ thể, tầm quan trọng của việc đo môi trường bức xạ vũ trụ trên mặt trăng có thể được đề cập từ hai quan điểm được hiển thị dưới đây

Phối cảnh 1Tầm quan trọng của phép đo, đánh giá và dự đoán bức xạ vũ trụ trong các hoạt động có người lái trên mặt trăng

Khi tiến hành các hoạt động có người lái trên quỹ đạo mặt trăng, nó sẽ rất cần thiết cho sự phát triển không gian bền vững trong tương lai để theo dõi, đánh giá và đưa ra dự đoán về trạng thái của bức xạ vũ trụ (bức xạ mặt trời, tia vũ trụ thiên hà, electron Magnetosphere)

Phối cảnh 2Công nghệ cần thiết để nhận ra phép đo bức xạ vũ trụ tại nhiều điểm trên bề mặt mặt trăng

・ Để cài đặt quỹ đạo mặt trăng và tàu vũ trụ mặt trăng, sự phát triển của các thiết bị đo lường nhỏ và tiết kiệm năng lượng là điều cần thiết Ngoài ra, công nghệ tiết kiệm năng lượng và thu nhỏ năng lượng này sẽ được áp dụng cho các thiết bị đo bức xạ di động (di động) có thể được gắn trên mặt trăng và để theo dõi quan sát bức xạ không người lái (hộp di động trên mặt trăng trên mặt trăng, trong tương lai và sẽ phục vụ làm cơ sở cho môi trường thời gian thực

Dựa trên các điểm này, nhóm nghiên cứu này sẽ làm việc phát triển ba thiết bị, Leon, PS-TEPC và các thiết bị đo lường bức xạ mặt trăng với các đặc điểm của việc tiết kiệm năng lượng và nhỏ gọn

nền tảng và nội dung nghiên cứu

Chủ đề này được chọn làm danh mục phát hành A của "Chủ đề nghiên cứu phân biệt đối với nhiệm vụ trình diễn công nghệ và nghiên cứu tỷ lệ kèo nhà cái net học trên bề mặt mặt trăng vào năm 2021" tại Trung tâm thăm dò không gian quốc tế JAXA (FY2021) Chúng tôi đã tiến hành các nghiên cứu khả thi (Nghiên cứu về hình/FS) từ năm 2022 đến năm 2023 với mục đích nghiên cứu là thực hiện các quan sát thực tế về thông tin môi trường bức xạ không gian cần thiết cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng di động và trung tâm của Lunar, được dự kiến là các hoạt động khám phá không gian quốc tế, và cũng sẽ nhận ra việc xây dựng mô hình này để dự đoán môi trường cho các khu vực

Cho đến nay, nhóm nghiên cứu này đã tiến hành các phương pháp để quan sát và đánh giá dữ liệu bằng cách sử dụng các công nghệ tiết kiệm năng lượng và thu nhỏ cho ba thiết bị A đến C dưới đây, tập trung vào ASIC (mạch tích hợp) và nghiên cứu tính khả thi Mục đích của tải trước này là tăng TRL của ba thiết bị này

□ Công nghệ đo lường liên quan đến sạc

a Dụng cụ đo điện tử cho môi trường mặt trăng Leon
(cảm biến electron môi trường mặt trăng)

Leon là một công cụ đo điện tử đo lường năng lượng tới và hướng đến các electron trong dải năng lượng của Megaelectron Volt (MEV) từ Kiloelectron Volt (KEV) gây ra các vật liệu sạc của vật liệu Để chuẩn bị cho quan sát mặt trăng, chúng tôi sẽ nhằm mục đích giảm kích thước của công cụ quan sát bằng cách chuyển đổi phần mạch xử lý tín hiệu, trước đây được tạo thành từ các thành phần riêng lẻ, thành ASIC và chúng tôi sẽ nhằm mục đích mở rộng phạm vi năng lượng quan sát bằng cách phát triển các máy dò mới

□ Công nghệ đo lường liên quan đến phơi nhiễm bức xạ

b Hộp đếm tỷ lệ tương đương sinh học nhạy cảm với vị trí PS-TEPC

PS-TEPC là liều kế môi trường không gian để đo LET (truyền năng lượng dòng) và hấp thụ liều proton và các hạt nặng cần thiết để đánh giá hiệu ứng bức xạ vũ trụ Bằng cách đo đồng thời năng lượng được đưa ra bởi các hạt tích điện cho đơn vị phát hiện có khí sinh học tương đương được niêm phong và các dấu vết của nó, sử dụng một thiết bị thu thập điện tích gọi là μ-PIC, cho phép từng hạt có thể thu được, cho phép các phép đo liều trung thành với định nghĩa tương đương với liều Hơn nữa, bằng cách sử dụng các chất tương đương mô sinh học, có thể giảm lỗi trong chuyển đổi liều Bằng cách xử lý tín hiệu từ máy dò sử dụng ASIC, thiết bị nhỏ hơn đáng kể, nhẹ hơn và tiết kiệm năng lượng hơn và chúng tôi sẽ phát triển một liều kế nhắm vào chu kỳ mặt trăng

c Máy dò Cherenkov cho đầu dò mặt trăng
114526_114578

RICHES mặt trăng là một thiết bị đo năng lượng của các chùm hạt năng lượng cao (các hạt năng lượng cao mặt trời gây ra bởi pháo sáng mặt trời và các tia vũ trụ thiên hà đến từ bên ngoài hệ mặt trời), rất cần thiết cho chất lượng tia và đánh giá liều lượng Bằng cách kết hợp một cảm biến xếp chồng với máy dò Cherenkov hình vòng tròn, đây là phép đo phổ năng lượng đầu tiên của thế giới của các hạt trên phạm vi rộng từ 15 MeV đến 2 Gigaelectron Volts (GEV) bên ngoài Geomagnetosphere Bằng cách sử dụng ASICS, chúng tôi đặt mục tiêu làm cho nó nhỏ hơn để dễ dàng di động cho mọi người Bằng cách cài đặt nó trên mặt trăng hoặc bất cứ nơi nào gần mặt trăng, dự kiến sẽ được sử dụng trong một loạt các trường, bao gồm quản lý phơi nhiễm bức xạ không gian và dự báo thời tiết không gian

Hệ thống nghiên cứu

Nghiên cứu tải trước này sẽ được thực hiện bởi 24 thành viên của 11 viện

Nhà nghiên cứu chính Giáo sư Miyoshi Yuzumi (Viện nghiên cứu môi trường không gian và môi trường trái đất của Đại học Nagoya)
Nhà tỷ lệ kèo nhà cái net học truyền giáo Luật sư Nagamatsu Aiko (Cơ quan thăm dò hàng không vũ trụ Nhật Bản)
□ Công nghệ đo lường liên quan đến sạc
Trưởng nhóm Phó giáo sư Kasahara Kei (Đại học Tokyo)

a Dụng cụ đo điện tử cho môi trường mặt trăng Leon

Giáo sư Kasahara Kei (Đại học Tokyo)
Giáo sư Trợ lý Mitani Retsushi (Cơ quan Khám phá Hàng không Nhật Bản, Viện tỷ lệ kèo nhà cái net học Vũ trụ)
Harada Hiromi Trợ lý Giáo sư (Đại học Kyoto)
Giáo sư Usui Hideyuki (Đại học Kobe)
Miyake Yohei Phó giáo sư (Đại học Kobe)
Giáo sư Kurita Rei (Đại học Kyoto)
Nishino Maki, Nghiên cứu và Phát triển trưởng (Cơ quan Khám phá Hàng không Nhật Bản, Viện tỷ lệ kèo nhà cái net học Vũ trụ)
□ Công nghệ đo lường liên quan đến phơi nhiễm bức xạ
Trưởng nhóm Nagamatsu Aiko (Cơ quan thăm dò hàng không vũ trụ Nhật Bản)

b Hộp đếm tỷ lệ tương đương sinh học nhạy cảm với vị trí
PS-TEPC

Phó giáo sư Kishimoto Yuji (Cơ sở nghiên cứu nền tảng chung, Viện nghiên cứu máy gia tốc năng lượng cao)
Sasaki Shinichi, đồng nghiệp kim cương và Giáo sư danh dự (Viện nghiên cứu gia tốc năng lượng cao)
Kỹ sư chuyên gia Takahashi Kazutomo (Viện nghiên cứu gia tốc năng lượng cao, Cơ sở nghiên cứu cơ bản chung)
Kubo Masayuki, sinh viên tiến sĩ tích hợp 5 năm (Trường đại học nghiên cứu tích hợp)
117714_117746
Phó giáo sư Kentaro (Đại học Kobe)
Sato Tatsuhiko, Nghiên cứu viên và Giáo sư Tham quan (Cơ quan nghiên cứu và phát triển năng lượng nguyên tử Nhật Bản, Tổ chức nghiên cứu máy gia tốc năng lượng cao)
Luật sư Nagamatsu Aiko (Cơ quan thăm dò hàng không vũ trụ Nhật Bản)

c Máy dò Cherenkov cho đầu dò mặt trăng được gắn trên mặt trăng

Phần đo năng lượng thấp Luật sư Nagamatsu Aiko (Cơ quan thăm dò hàng không vũ trụ Nhật Bản)
Fujii Masayuki thăm (Cơ quan thăm dò hàng không vũ trụ Nhật Bản)
Fujita Yasunobu thăm (Cơ quan thăm dò hàng không vũ trụ Nhật Bản)
118597_118629
Phần đo năng lượng cao Tsuru Tamagawa Nhà nghiên cứu và Giám đốc (Riken)
Nakamura Riichiro Nghiên cứu viên đặc biệt (Viện nghiên cứu Riken)
OTA Naokyo Nghiên cứu sinh viên tốt nghiệp (Riken)
Giáo sư Yukimura Takayuki (Đại học tỷ lệ kèo nhà cái net học Tokyo)
Uchida Yusuke Trợ lý Giáo sư (Đại học tỷ lệ kèo nhà cái net học Tokyo)
Sinh viên chương trình thạc sĩ Sato SEI (Đại học tỷ lệ kèo nhà cái net học Tokyo)

Triển vọng tương lai

Kết quả nghiên cứu từ phía trước này sẽ được tổ chức trong các phát triển quỹ đạo mặt trăng và mặt trăng trong tương lai

119455_119481

Giám sát thời gian thực tế của môi trường bức xạ không gian (đánh giá và dự đoán)

119607_119637

Những công nghệ này bao gồm dự báo thời tiết không gian cho việc tạo ra các hạt năng lượng cao mặt trời (SEP), hoạt động ổn định của hệ thống cung cấp thực phẩm mặt trăng, các biện pháp thiết kế và bảo vệ che chắn để xây dựng cấu trúc mặt trăng và khảo sát môi trường dưới lòng đất như đáy lỗ dọc và khoang dưới lòng đất bằng cách sử dụng các dụng cụ đo di động4)) (Hình 1) Kết quả của nghiên cứu này được sử dụng trong môi trường hàng tháng

Nghiên cứu và phát triển công nghệ tiên tiến để mở rộng việc sử dụng mặt trăng bắt đầu! ~ Xây dựng công nghệ đo lường môi trường bức xạ vũ trụ cực kỳ dễ dàng, có chức năng cao và hệ thống đánh giá liều thời gian thực ~
Hình 1 Hình ảnh hoạt động của nghiên cứu này dẫn đến môi trường hàng tháng

120486_120552


https: //www8caogojp/space/comittee/27-kagaku/kagaku-dai55/sirou1pdf

3) Hiệp hội nghiên cứu quốc tế Tuần thời tiết không gian châu Âu 1923, thời tiết 100CD-01 không gian, bức xạ và heliophys từ báo cáo phiên họp mặt trăng về kết quả nghiên cứu khả thi
https: //esww2023org/parallel-sessions

4) Trung tâm đổi mới không gian "Mặt trăng đến Sao Hỏa"
https: //wwwihub-tansajaxajp/rfp/rfp12/indexhtml