На российском сегменте МКС проведена перенастройка конфигурации оборудования БТН-М2, продолжается наблюдение нейтронного и гамма-излучения

13 августа 2026 года, в ходе экспедиции МКС-75 на Международной космической станции, российские космонавты Пётр·Дубров и Анна·Кикина провели перенастройку конфигурации научной аппаратуры БТН-М2 в модуле «Наука» российского сегмента МКС.

Рис. 1. Профили гамма-излучения (энергия ниже 500 кэВ, чёрная кривая), фотонов 511 кэВ, образующихся при аннигиляции электронов и позитронов (зелёная кривая), а также высокоэнергетичных нейтронов (красная кривая), зарегистрированных прибором БТН-М2 на борту МКС 30–31 июля 2026 года. Красными стрелками указаны фазы усиления гамма-потока при пролёте МКС над высокоширотными районами Земли во время события солнечных протонов (ССП). Пунктирной линией обозначено время прихода протонов от Солнца по данным геостационарного метеорологического спутника GOES-18. Источник: Отдел ядерной планетологии Института космических исследований Российской академии наук

После завершения настройки защитного экрана детектор БТН-М2 получит более широкое поле обзора, что позволит регистрировать поток нейтронов в направлении орбитального движения МКС. В этом режиме «переднего обзора» нейтроны, регистрируемые прибором, в основном исходят из верхних слоёв атмосферы Земли перед станцией, и их образование связано с воздействием галактических и солнечных космических лучей. Соответствующий поток усиливается при движении станции от экватора к полюсам и ослабевает при движении от полюсов к экватору.

Детектор также будет регистрировать вторичные нейтроны, образующиеся внутри станции под действием высокоэнергетичных галактических и солнечных частиц. В текущей конфигурации «переднего обзора» американский сегмент, находящийся в поле зрения прибора, является одним из важных источников регистрируемого нейтронного излучения на МКС.

В ходе полёта в конфигурации «открытого» режима с 30 июля по 13 августа 2026 года гамма-спектрометр в составе аппаратуры БТН-М2 зарегистрировал заметное изменение: с 18:00 до 23:00 UTC 30 июля, при пролёте МКС над орбитальными участками вблизи Северного и Южного полюсов Земли, наблюдалось значительное увеличение потока гамма-излучения в диапазоне 400—1000 кэВ.

Исследователи полагают, что зарегистрированное усиление полярного гамма-излучения может быть связано с событием солнечных протонов, произошедшим в тот период. Поток солнечных протонов, проникая в ионосферу и верхние слои атмосферы Земли, может вызывать соответствующий радиационный отклик. В периоды спокойного Солнца гамма-излучение в областях высоких геомагнитных широт в основном образуется в результате взаимодействия частиц галактических космических лучей с атмосферой и конструкционными материалами вокруг МКС; средняя энергия этих частиц обычно выше, чем у солнечных частиц.

Однако во время события солнечных протонов 30 июля на орбите МКС не наблюдалось увеличения потока нейтронов, а также потока фотонов с энергией 511 кэВ. Фотоны 511 кэВ обычно возникают в процессе аннигиляции электронов и позитронов. Этот результат указывает на то, что энергия протонов данного события солнечных протонов, возможно, была недостаточной для запуска каскадных реакций в атмосфере Земли, приводящих к образованию нейтронов и электрон-позитронных пар.

Данное усиление фонового гамма-излучения не создало радиационного риска для космонавтов. Согласно имеющимся данным, это объясняется относительно низкой интенсивностью соответствующей солнечной вспышки, а также тем, что магнитосфера Земли на ключевых низкоширотных участках орбиты обеспечивала отклонение потока солнечных протонов. Однако для будущих пилотируемых миссий в дальний космос, выходящих за пределы защитного действия магнитосферы Земли, сильные события солнечных протонов могут представлять значительный радиационный риск. Исследование вопросов радиационной безопасности космонавтов в дальнем космосе является одной из важных целей эксперимента БТН-нейтрон.

Рис. 2. Энергетические спектры счёта гамма-излучения в полярных областях орбиты МКС за период с 19:00 по 23:00 UTC 30 июля 2026 года; красная кривая соответствует максимуму события солнечных протонов (ССП), чёрная кривая — периоду спокойного Солнца. Стрелкой указана спектральная линия фотонов с энергией 511 кэВ, возникающая в процессе аннигиляции электронов и позитронов. Источник данных: Отдел ядерной планетологии Института космических исследований Российской академии наук

Эксперимент БТН-нейтрон проводится с 2007 года и включает прибор БТН-М1, установленный снаружи модуля «Звезда», а также прибор БТН-М2, работающий с декабря 2024 года в герметичном отсеке модуля «Наука». Оба прибора разработаны Отделом ядерной планетологии Института космических исследований Российской академии наук. Эксперимент направлен на изучение пространственно-временных вариаций потоков нейтронов и гамма-излучения в околоземном пространстве, а также на испытание систем радиационной защиты от нейтронов для будущих пилотируемых полётов в дальний космос.