空间中心科研人员在SJ-10号卫星辐射探测研究取得成果

  空间重离子、质子、中子和电子等复杂辐射环境是影响航天员健康、制约载人航天长期飞行的重要因素,也是航天员辐射风险评估的关键要素。中科院国家空间科学中心空间环境探测研究室与大连海事大学系统环境生物学研究所合作,通过在实践十号(SJ-10)卫星上进行“空间辐射诱变的分子生物学机制”实验,对生物学层面空间粒子辐射引起生物基因组稳定性改变的分子机制进行了研究,并取得初步进展。

  探测室特聘研究员周大庄、研究员张珅毅等人针对空间辐射生物学生物效应与粒子辐射关联性研究的需求,研制了空间辐射生物学测量装置,除为模式生物提供必需的生保条件外,重点采用了多种探测手段,以完整获取模式生物受到的辐射信息,尤其是对植物种子受到的重离子辐射进行了精确定位测量。装置辐射探测器的定标还得到了兰州重离子加速器国家实验室、中国原子能科学研究院和中国辐射防护研究院等的支持。在测量装置返回地面后,周大庄、张斌全等研究人员用半年多时间进行数据处理分析,获得了丰富的辐射数据,如空间辐射LET谱、击中植物种子的重离子、辐射吸收剂量、剂量当量和辐射品质因子等。

  研究发现,SJ-10号在轨12.5天时间里,卫星舱内主要的辐射数据为:辐射吸收剂量约为0.9mGy,辐射剂量当量约2.0mSv(备注:SJ-10舱内辐射水平约是地面本底辐射的20倍),平均辐射品质因子约2.2。测量结果与NASA类似轨道测量结果吻合。研究成果已在地球物理学国际权威期刊Journal of Geophysical Research(JGR)上发表。

  此工作为空间辐射生物效应的定量研究提供高质量、可靠的辐射数据,为探测室承担的我国空间站辐射生物学暴露实验装置的硬件研制打下基础。

  文章列表及连接:Dazhuang Zhou, Yeqing Sun, Binquan Zhang, et al., 2018, JGR.

  http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JA024697/full 

  https://doi.org/10.1002/2017JA024697 

  图1:辐射探测器CR-39定标结果

  图2:SJ-10号卫星CR-39探测器测量的重离子径迹

  图3:SJ-10卫星上探测器测量的辐射剂量当量LET谱

 

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中国科学院国家空间科学中心

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