БТН-М2 сменил ракурс: зачем космонавты переориентировали прибор вперед по полету МКС

Суть доработки заключалась в перенастройке системы защитных экранов детекторов. Теперь аппаратура будет регистрировать частицы не со всех направлений, а преимущественно из одной зоны — «вперед по курсу» станции. Это означает, что основной поток нейтронов, который будет улавливать прибор, рождается в верхних слоях атмосферы впереди МКС под воздействием галактических космических лучей. Ученые ожидают, что при движении станции от экватора к полярным широтам этот поток будет закономерно возрастать, а при обратном движении — снижаться.

Помимо атмосферных частиц, детекторы продолжат фиксировать и вторичные нейтроны, которые возникают в материалах самой станции при бомбардировке высокоэнергетическими частицами из космоса. Однако в новой, «впередсмотрящей», конфигурации главным источником такого «собственного» нейтронного излучения для прибора станет американский сегмент МКС, который теперь попадает в его поле зрения.

Интересный научный результат был получен аппаратурой БТН-М2 еще до перенастройки, в период с 30 июля по 13 августа 2026 года, когда прибор работал в «открытом» режиме. Гамма-спектрометр зафиксировал мощный всплеск излучения в диапазоне энергий 400–1000 кэВ, который пришелся на участки орбиты вблизи Северного и Южного полюсов.

Это явление, вероятнее всего, связано с солнечным протонным событием (СПС), которое произошло 30 июля. Поток энергичных протонов от Солнца, достигнув Земли, вызвал возмущения в верхних слоях атмосферы и ионосфере на высоких широтах, что и привело к генерации гамма-лучей. Однако анализ показал, что эти протоны не обладали достаточной энергией для запуска каскадных ядерных реакций: прибор не зафиксировал сопутствующего роста нейтронов или фотонов с энергией 511 кэВ (характерный признак образования электрон-позитронных пар).

Для экипажа станции эта вспышка не представляла опасности: интенсивность события была относительно невысокой, а на низких широтах, где проводятся основные работы, земная магнитосфера надежно отклоняет солнечные частицы. Тем не менее это событие — яркое напоминание о том, что в будущих пилотируемых экспедициях за пределы магнитного щита Земли солнечные протонные бури станут критическим фактором радиационного риска. Именно отработка методов защиты от такого рода угроз и является одной из ключевых задач эксперимента «БТН-Нейтрон».

Сам эксперимент имеет давнюю историю: оборудование первого прибора — БТН-М1 — было доставлено на МКС еще в октябре 2006 года, а с 26 февраля 2007-го аппаратура успешно ведет научные измерения снаружи модуля «Звезда». В декабре 2024 года к ней присоединился второй прибор — БТН-М2, установленный внутри модуля «Наука». Оба комплекса разработаны в отделе ядерной планетологии ИКИ РАН.

Собранные данные помогут ученым не только понять пространственно-временную изменчивость нейтронных потоков, но и создать эффективные системы радиационной защиты для дальних космических миссий.

Игорь Митрофанов: зачем нужен эксперимент «БТН-Нейтрон» и как он поможет в дальнем космосе

Ранее, 30 июля, космонавты Дубров и Кикина уже проводили работы с аппаратурой БТН-М2, но с совершенно иной целью. Тогда они, наоборот, полностью сняли защитные экраны, чтобы детектор в течение двух недель мог фиксировать нейтроны, приходящие со всех сторон. Подробности рассказывали здесь.

На обложке — общий вид аппаратуры БТН-М2 на борту модуля «Наука» РС МКС после (справа) установки защитных экранов 12 февраля 2025 г. Источник: ЦУП АО «ЦНИИмаш».