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国際宇宙ステーションでの中性子計測実験の実施について


 はじめに
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「デスティニー」(米国実験棟)
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実験の功績が評価され、2003年1月、「中性子計測プロジェクト」は宇宙環境利用システム本部長表彰を受賞しました。

NASDA(現JAXA)は、2001年3月から約8ヶ月間にわたり、国際宇宙ステーション(ISS)の「デスティニー」(米国実験棟)に、NASDA(現JAXA)が開発した実験装置「中性子モニタ装置(Bonner Ball Neutron Detector: BBND)」を搭載してISS船内の中性子の計測を行いました。BBNDは、日本がISSに搭載する初めての実験装置です。

2001年年12月17日にSTS-108により回収され、ISSで初となる貴重な中性子計測データが得られました。



 中性子計測実験の目的

中性子計測実験は、NASAの有人研究(Human Research Facility: HRF)プロジェクトの一環として行われます。NASDAは、HRFプロジェクトに本実験装置をもって参加し、国際パートナーに取得データを提供し国際貢献を図るとともに、ISSでの有人宇宙活動に必要となる宇宙放射線被曝管理技術の向上に資するための基礎データとして活用します。



 有人研究(Human Research Facility: HRF)プロジェクト

HRFプロジェクトとは、ISSにおいて宇宙環境が人間におよぼす影響について、広く研究を行う国際共同プロジェクトで、ISSでの宇宙放射線計測、神経医学、宇宙心理学の実験が計画されています。HRFプロジェクトには、米国を中心として、日本、ドイツなどの大学や国立研究機関が参加しています。

宇宙放射線計測の研究では、2001年3月から、ISSの米国実験棟で、NASDA(現JAXA)のBBNDによる船内中性子環境計測のほか、ドイツ航空宇宙研究所(DLR)の船内荷電粒子環境計測(DOSMAP)、NASAの人体模型による臓器線量計測(TORSO)が行われました。



 中性子モニタ装置(BBND)の概要

BBNDは、STS-89でスペースシャトルに搭載した中性子モニタ装置ディテクタユニットに、計測データを処理・制御・記録するためのコントロール装置をとりつけて、計測データを記録できるように開発したものです。計測データは約1週間に一度の頻度でまとめて地上へ送信されます。本装置で、約8ヶ月間という長期にわたり、ISS船内の中性子エネルギースペクトル(分布)を計測しました。

*中性子とは
中性子とは素粒子のひとつ。電荷をもたないため、物質中での透過力が強く、低エネルギーでも人体内部の器官(骨髄等)に到達するので、宇宙飛行士の全放射線被曝量の5〜30%をしめると言われています。


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BBND外観図(STS-89 飛行品)
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BBNDディテクタユニット内部写真

BBNDの主な仕様

  • 重  量:約57kg
  • 外形寸法:483mm×493mm×715mm
  • 消費電力:最大60W
  • データ記録容量:約4GB(50日間分)×5枚
  • 中性子計測エネルギー範囲:0.025eV〜10MeV
  • 中性子計測最大イベント数:10,000個/秒


 スケジュール
NASAへ向けて出荷:2000年6月12日
BBNDの打上げ日: 2001年3月8日、STS-102 (5A.1)
BBNDの回収日:2001年12月17日、STS-108 (UF-1)


 今後の宇宙環境計測実験計画
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宇宙環境計測ミッション装置
(SEDA-AP)

NASDA(現JAXA)は、「きぼう」日本実験棟の船外実験プラットフォームを利用する実験テーマのひとつとして宇宙環境計測ミッション装置(SEDA-AP)を開発中です。

SEDA-APは、中性子モニタを含む各種宇宙環境計測センサを搭載した装置で、船外の宇宙環境(例えば、中性子、高エネルギー軽粒子、重イオン、微小粒子、原子状酸素など)を計測します。

SEDA-APで取得されるデータは、太陽中性子の直接計測による太陽フレア加速メカニズムの解明など、宇宙科学分野での成果が期待されています。

 

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最終更新日:2003年10月1日

 
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