Forma de blindaje para una estación espacial LEO estabilizada por mareas

Digamos que vamos a proteger seriamente una estación espacial tripulada (alrededor de 1-2 m de espesor) en LEO para que las dosis de radiación sean un múltiplo razonable de la radiación de fondo en la Tierra. Supongamos también que tenemos libertad de selección de actitud, por lo que podemos tener una dirección que apunte constantemente hacia la Tierra.

¿Podrías omitir la pared que mira hacia la Tierra porque los rayos cósmicos no vendrán desde abajo? ¿O tal vez la radiación se dispersará de nuevo? ¿Cómo sería una envolvente de protección optimizada?

Esto probablemente debería ser discutido por quien responda la pregunta. en.wikipedia.org/wiki/Terrestrial_gamma-ray_flash
Tengo entendido que los iones en la espiral del cinturón de Van Allen van de un polo magnético al otro. Siempre he imaginado que la trayectoria de un ion parece una loxódromo y que el ángulo de la trayectoria de vuelo es casi cero. Si este es el caso, podría concentrar la protección a lo largo de los lados con menos en el piso apuntando hacia la tierra. Para los GCR de alta energía, esperaría que la influencia de la tierra no torciera mucho su camino, por lo que no muchos se adentrarían en la "sombra" de la tierra.
Creo que lo que más te preocupa es que los GCR golpeen átomos en la atmósfera superior de la Tierra y envíen algunos de los fragmentos hacia arriba. Para esta fuente de radiación esperaría un flujo similar al de la ISS. Más bajo, si la estación tripulada está a mayor altitud.
Responder esto requerirá un poco de lectura. Por el momento, dejaré algunos de los enlaces más relevantes que encontré: nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/1043.html (siga la sección "Resultados de publicaciones"), dsls.usra.edu/meetings/radiation2003 /pdf/3012Wilson.pdf , wrmiss.org/workshops/seventeenth/El-Jaby.pdf , ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20060051805.pdf , ann-geophys.net/23 /2983/2005/angeo-23-2983-2005.pdf , workspace.imperial.ac.uk/highenergyphysics/Public/theses/… (buena descripción general del problema)

Respuestas (1)

No creo que eliminaría por completo la placa orientada a la Tierra, pero reduciría el blindaje. El blindaje debería ser más fuerte para el lado que apunta lejos de la Tierra y reducirse a medida que uno se acerca al lado de la Tierra. Básicamente, este es un problema de geometría. Aún puede golpear la nave espacial desde los lados de la Tierra, aunque los rayos cósmicos no se transmitirán a través de la Tierra misma. Por lo tanto, para cualquier posición que no esté en la superficie de un cuerpo, todavía existe la posibilidad de que pase algo de radiación. Cuanto más cerca de la Tierra, menos radiación se filtraría.

Sin embargo, vale la pena señalar que el campo magnético de la Tierra hace un trabajo bastante razonable para eliminar dicha radiación. También mueven la dirección de manera algo diferente. En algunos casos, incluso podrían entrar desde abajo (aunque tendría que hacer los cálculos, lo cual no hago en este momento). Aún así, sospecho que se necesitaría más protección en los lados, y menos en el lado que apunta directamente a la Tierra y directamente lejos de la Tierra, debido al campo magnético.