Проекты

Радиационная защита для космических кораблей

Работа призёров конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Машиностроение, транспорт» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Космические технологии
Авторы работы: ГБОУ Школа № 667
Предметы: Физика, Математика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Нужно помнить, что каждый полёт в космическом пространстве представляет определённую угрозу для экипажа и научного оборудования, находящегося в летательном аппарате. Одна из главных опасностей – это космические лучи. Космонавт может получить определённую дозу облучения, причём в несколько раз превышающую дозу, получаемую в среднем работниками атомной промышленности на АЭС. На сегодняшний день существуют различные способы защиты от космических излучений, но и они иногда не могут гарантировать должную безопасность при космическом полёте.

Мы считаем, что необходимо предложить универсальный вариант радиационной защиты, который бы отлично справлялся со своей задачей, защищая космический корабль от всех возможных компонент космических лучей.

Цель

Предложить наиболее оптимальный (с точки зрения формы, материала и эффективности) способ защиты космического летательного аппарата от всех возможных компонент космического излучения.

Задачи

  1. Изучить состав и свойства космического излучения.
  2. Оценить проникающую способность α,β и γ-частиц.
  3. Изучить основные механизмы взаимодействия излучений с веществом.
  4. Определить, какая компонента излучения самая опасная.
  5. Обосновать выбор геометрической формы для радиационной защиты.
  6. Сравнить материалы защиты и оценить эффективность их использования.
  7. Выбрать наилучшее сочетание форм и материалов защиты.
  8. Оценить снижение дозы облучения при использовании предлагаемого способа защиты.
  9. Сравнить предлагаемую защиту с уже известными аналогами.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Компьютер с программным обеспечением
  • 3D-принтер для создания макета

Описание

Автор изучил компоненты космического излучения. Выявил самую опасную компоненту. Автор обоснованно выбрал наиболее выгодную геометрическую форму защиты. Подобрал лучшее сочетание формы и материалов защиты. Автор рассчитал толщину радиационной защиты и оценил снижение дозы облучения. Сравнил свою защиту с уже известными аналогами.

Результаты работы/выводы

Были проведены все возможные вычисления, сравнили полученные результаты с результатами нескольких научных работ. Оценили эффективность предложенного способа радиационной защиты и сравнили с известными аналогами. Это означает, что все задачи работы выполнены, поставленная цель достигнута, а перспективы использования результатов работы высоки.

Перспективы использования результатов работы

Эту защиту можно использовать в различных полётах в космическом пространстве. Также в дальнейших доработках мы хотим усовершенствовать её для полётов на Марс.

Мнение авторов

«Мы считаем свою работу успешной. Это действительно интересная тема, и мало кто за неё берётся. Мы думаем, что наша защита будет достаточно эффективна и распространена. В осуществлении нашей работы нам помог проект «Инженерный класс в московской школе», и мы хотим выразить ему огромную благодарность»