近日，關于BTN-M2設備防護屏對抗宇宙中子有效性的測試工作已經正式開始。這一測試是在國際空間站俄羅斯部分進行的，旨在評估防護屏對中子輻射的屏蔽效果。

國際空間站俄羅斯部分BTN-中子實驗設備的位置

據悉，BTN-中子實驗第二階段于2024年12月3日在國際空間站正式啟動。自2007年以來，BTN-M1科學設備一直安裝在Zvezda模塊的外表面，用于記錄中子和伽馬輻射。而為了補充這一功能，BTN-M2設備被安裝在Nauka多功能實驗室模塊的壓力艙內。

自去年12月以來，BTN-M2設備已經開始收集Nauka模塊上的中子通量數據。這些數據來源于地球大氣層上層和空間站本身物質中的核反應，同時也受到銀河系和太陽高能帶電粒子流的影響。通過Zvezda模塊外的BTN-M1設備與Nauka模塊內的BTN-M2設備的同步測量，科學家們能夠評估當前太陽活動周期階段國際空間站上地球表面各個區域上方的輻射背景中子成分。

2025 年 2 月 12 日，國際空間站 RS Nauka 艙內 BTN-M2 設備安裝防護屏前(左)和安裝防護屏后(右)的全景圖

為了進一步研究中子屏蔽方法的有效性，科學家們決定臨時改變BTN-M2設備的配置，并安裝了防護屏。這些屏幕由俄羅斯航天局宇航員Alexey Ovchinin和Ivan Wagner于2025年2月12日成功安裝。隨后，從“穿戴整齊”的BTN-M2設備中獲得的遙測信息充分證實了所提出的中子屏蔽方法有效性的初步理論估計。

計數 BTN-M2 裝置中快中子(左)和超熱中子(右)的氦探測器光譜。黑色和紅色對應有屏幕和無屏幕的測量值。

測試結果顯示，快中子和超熱中子的屏蔽效率因子分別為3.4和5.0。這一結果通過計數BTN-M2裝置中快中子和超熱中子的氦探測器光譜得出，其中黑色和紅色分別對應有屏幕和無屏幕的測量值。

此次測試的成功不僅證實了俄羅斯科學院空間研究所與聯合核研究中心同事提出的防護宇宙中子方法的可行性，也進一步驗證了該方法基于美國國家航空航天局月球衛星LRO上的LEND中子望遠鏡數據的可靠性。該方法曾用于繪制月球極地風化層中水冰的質量分數，并在《科學》雜志上發表。

隨著國際空間站繼續對各種太陽活動狀況進行中子屏蔽研究，目前太陽活動正處于11年周期的高峰期。此類研究還計劃在有前途的俄羅斯軌道站ROS上繼續進行。ROS的極地軌道將允許科學家們在極地輻射背景增強(與行星際空間背景相當)的條件下測試防護措施，為未來的太空探索和人類居住提供更為安全的保障。