Light Flash

Raggi cosmiciGli astronauti in orbita LEO (Space Shuttle, ISS) o in missioni fuori dalla magnetosfera terrestre (Luna, Marte) sono esposti a livelli di radiazioni ionizzanti molto più elevati rispetto a quelli misurati terra. Le principali sorgenti di radiazione in orbita LEO sono:

• Raggi cosmici galattici (GCR)

98%: nuclei

2%: elettroni e positroni

• ~10-1 particelle al cm2 al secondo• E 10 - 1012 MeV

• Eventi di particelle solari (SPE)• principalmente protoni ed elettroni di bassa energia• 10 – 104 particelle al cm2 al secondo• E ≤ 100 MeV

• Particelle intrappolate nelle fasce di Van Allen• elettroni E < 6 MeV• protoniE < 250 MeV

87%: protoni12%: elio1%: nuclei pesanti Li (3) – U(92)

nuclei

e-, e+

GCR

protoni

elioaltri

Nuclei

Raggi Cosmici Galattici (GCR)

Extensive Air Shower (10 EeV)

• Una particella energetica che interagisce con un mezzo crea particelle secondarie (sciami).

• Converte la sua energia cinetica in massa di nuove particelle secondo la relazione:

E = mc2

• Massa protone ~ 1 GeV = 109 eV

• Massa elettrone ~ 500 KeV = 5*105 eV

• 10 EeV = 1019 eV

• 100 miliardi di particelle al livello del mare

• fotoni, elettroni (99%), muoni (1%)

• Stazioni di osservazione terrestri

Eventi di particelle solari (SPE)• Sole quieto: vento solare E ~ KeV

• Sole attivo: RC solari (SPE) E ~ MeV

Solar Flares: rilascio esplosivo di energia sotto forma di radiazione elettromagnetica e di particelle cariche originate dalle macchie solari

Coronal Mass Ejections (CME): violente eruzioni di massa coronale, spesso associate ad un flare. L’onda d’urto accelera le particelle del vento solare.

Ciclo solareL’attività solare varia con un ciclo di 11 anni.Le macchie solari sono zone di intenso campo magnetico:

Bss=0.3 T contro Bsun10-4TIl numero di macchie solari è un indice dell’attività solare

In periodi di massima attività solare aumenta il numero di eventi solari (SPE)

L’attività solare modula il flusso di raggi cosmici galattici.In periodi di massima attività solare il flusso di GCR diminuisce.

Campo magnetico terrestre• E’ originato da correnti elettriche che scorrono entro il nucleo della Terra.• Invertito rispetto ai Poli geografici, circa 11° inclinato rispetto all’asse terrestre e spostato di 320 km.•E’ approssimativamente un campo dipolare

• Il sole comprime un lato della magnetosfera ed allunga quello opposto.• Il campo geomagnetico deflette le particelle cariche e scherma la terra dal vento solare e dai raggi cosmici.• Poli: Ingresso preferenziale per i raggi cosmici galattici e solari

SAACirca 200-300 km dalla costa del Brasile, la parte delle fasce di Van Allen più prossima alla Terra forma quella che viene chiamata l’ Anomalia Sud Atlantica.

Particelle intrappolate nelle fasce di Van Allen

• 6 Rivelatori di particelle (SDU)• Unità centrale (DAU)• EEG• Stimolatore visivo

DOSI mode

Sunita Williams during CNSM

Flusso di particelleOrbita ISS:

• 90 minuti, latitudine (-51°,51°)

• precessione di ~ 24 ore

SAA

longitude effect

2002-2004

Training astronauti

Test PTCS presso il KSC

Lift Off 4 Luglio 2006: STS-121

Inc 13/14 (2006-2007)

ISSBB – 29/03/2007

Misure CNSM

Sunita Williams and Mike Lopez-Alegria

Inc 15 (2007)

Inc 24 (2010) - ALTEA Shield - Survey

Inc 31 (2012) – ALTEA Shield Shield

Ringraziamenti e riferimentiTwitter: @luke2375http://lucadifino.wordpress.com