Μελέτη δόσεων ακτινοβολίας από γεγονότα της έντασης της κοσμικής ακτινοβολίας στο γεωδιάστημα

Abstract

In recent years, there has been a large increase in air travel and manned space missions. As the exposure to cosmic radiation in air and space is different from that on Earth, it is necessary to assess the impact of Space Weather on health of aircraft and spacecraft crews’ health. With the use of the validated software tool DYASTIMA / DYASTIMA-R, Monte Carlo simulations were performed to calculate the ambient dose equivalent rate during the last two solar cycles 23 and 24 (1996 to 2019). Calculations were performed for differentgeographical coordinates and magnetic rigidity thresholds and for different atmospheric altitudes during different phases ofsolar activity. These simulations also include "worst" case scenarios. Based on the above results, an estimation of the exposure to cosmic radiation is provided for various flights to international destinations departing from Athens, using a simplified flight profile. Finally, a first attempt was made to calculate radiation doses in the atmospheres of other planets in our solar system, namely Venus and Mars.

Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μεγάλη αύξηση στις αεροπορικές πτήσεις και στις επανδρωμένες διαστημικές αποστολές. Καθώς η κατάσταση έκθεσης στην κοσμική ακτινοβολία στον εναέριο και διαστημικό χώρο είναι διαφορετική σε σχέση με αυτήν του επίγειου χώρου, κρίνεται απαραίτητη η αξιολόγηση των επιπτώσεων του Διαστημικού Καιρού στην υγεία των πληρωμάτων αεροσκαφών και διαστημικών σκαφών. Με τη χρήση του αξιολογημένου εργαλείου DYASTIMA / DYASTIMA-R, πραγματοποιήθηκαν Monte Carlo προσομοιώσεις για τον υπολογισμό του ρυθμού ισοδύναμης δόσης περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια των δύο τελευταίων ηλιακών κύκλων 23 και 24 (1996 έως 2019). Οι υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν για διάφορες γεωγραφικές συντεταγμένες και κατώφλια μαγνητικής δυσκαμψίας και για διάφορα ατμοσφαιρικά ύψη στη διάρκεια διαφόρων φάσεων της ηλιακής δραστηριότητας. Στις προσομοιώσεις αυτές περιλαμβάνονται και σενάρια «ακραίων» περιπτώσεων. Με βάση τα παραπάνω αποτελέσματα, έγινε μία εκτίμηση της έκθεσης σε κοσμική ακτινοβολία για διάφορες πτήσεις προς διεθνείς προορισμούς με σημείο αναχώρησης την Αθήνα, χρησιμοποιώντας ένα απλοποιημένο προφίλ πτήσης. Τέλος, πραγματοποιήθηκε μία πρώτη προσπάθεια υπολογισμού δόσεων ακτινοβολίας στις ατμόσφαιρες άλλων πλανητών του ηλιακού μας συστήματος, και πιο συγκεκριμένα της Αφροδίτης και του Άρη.