Физические условия космического пространства и планирование космических миссий

1. Физические условия космического пространства и планирование космических миссий

Магистерская программа

2.

В рамках изучения программы студенты приобретут
современные знания в области природы радиационных и
электромагнитных полей в космосе, физических явлений внутри
и вне пределов Солнечной системы и в окружающем небесные
тела пространстве, а также физики воздействия факторов
космического пространства на техногенные системы и
биологические структуры.
В процессе обучения студентами осваиваются методы
планирования и проведения целевых космических
экспериментов по исследованию космической среды, создания
и эксплуатации приборной базы наземной и космической
инфраструктуры, методы моделирования физических условий
космического пространства и эффектов их воздействия на
системы космических аппаратов и биологические структуры на
этапе планирования и проектирования космических миссий.

3.

К специализированным компетенциям магистерской
программы «Физические условия космического пространства и
планирование космических миссий» относятся:
Знакомство с:
современным состоянием физики Солнца, солнечного ветра,
гелиосферы, динамики магнитосферы и геомагнитной
активности, физики частиц и взаимодействий;
базовыми алгоритмами моделирования основных физических
явлений, происходящих в детекторах, элементах электронной
аппаратуры на борту космического аппарата;
моделями поражения клеток, механизмами повреждения и
репарации ДНК, мутагенного действия излучений и
электромагнитных полей.

4.

Знания:
основных характеристик и источников физических полей, излучений и потоков частиц в
космическом пространстве, вблизи Солнца, планет солнечной системы, в Галактике;
физических условиях и явлениях на Солнце, в межпланетной плазме, в магнитосфере
Земли, особенностей солнечной активности, генерации корпускулярного излучения
Солнца, ускорения солнечных космических лучей;
основ методов наблюдений, анализа, физической интерпретации, моделирования и
возможностей прогнозирования гелиогеофизических явлений;
фундаментальных и прикладных аспектов проблем солнечно-земных связей;
основных процессов взаимодействия частиц и излучений с веществом, особенностей
воздействия частиц и излучений на биологические объекты;
основных принципов устройства и работы современных детекторов проникающих
излучений, которые используются в космических экспериментах и для контроля
радиационной обстановки на борту космического аппарата;
основ численных методов, методов распознавания образов, метода Монте-Карло, Фурьеанализа и др.;
процессов и явлений, происходящих в биологических объектах при воздействии факторов
космического пространства, закономерностей действия ионизирующих излучения и
электромагнитных полей на живые клетки и организмы; основных источников
радиационной опасности на Земле и при осуществлении пилотируемых орбитальных и
межпланетных космических полетов.

5.

Способность:
к самостоятельной работе с научной информацией в области космической физики и
радиационной биологии;
к самостоятельному освоению и развитию специфических численных методов,
необходимых для разработки приборов на борту космического аппарата и защиты их от
факторов космического пространства;
к участию в разработке новых методов и методических подходов в научноинновационных исследованиях и инженерно-технологической деятельности, обработке
экспериментальных результатов, проектированию и оптимизации новых научных
экспериментов в области космической физики и космической биологии;
к обработке, анализу и оцениванию результатов исследований, сбору, обработке,
анализу, синтезу, обобщению и критическому рассмотрению информации научнотехнической информации, передового отечественного и зарубежного опыта в области
космической науки и технологий.

6.

Навыки и умения:
проведения расчетов характеристик детекторов, анализа
данных измерений, определения параметров регистрируемых
потоков космических частиц и излучений;
проведения расчетов дозовых нагрузок и радиационного риска
для электронных приборов, элементов конструкции
космических аппаратов, биологических объектов в условиях
сложного по составу и пространственно-временному
распределению радиационного воздействия;
проектирование соответствующей рассчитанным
радиационным нагрузкам защиты от факторов космического
пространства для электронных приборов и биологических
объектов.

7.

Введение в космическую физику.
Introduction to
Space
Physics (in English).
Панасюк Михаил
Игоревич
профессор
Взаимодействие частиц и
излучений с веществом.
экзамен
Interaction of particles and radiation
with matter.
Анохина Анна
Михайловна
доцент
Фундаментальные взаимодействия
и космические излучения.
экзамен
Fundamental interactions and cosmic
radiation.
Свертилов Сергей
профессор
Игоревич
1) Методы обработки физического
эксперимента Experimental data
зачет
processing methods.
Галкин Владимир
Игоревич
профессор
2) Основы гелиофизики.
Heliophysics basics.
Красоткин Сергей
Анатольевич
асс.
экзамен
зачет

8.

3) Основы физики полупроводниковых
приборов. Fundamental physics of
зачет
semiconductor devices.
Экспериментальные методы в физике
космоса. Experemental Methods in
экзамен
Space Physics
Биологическое действие космических
излучений и вопросы радиационной
безопасности космических полетов. экзамен
Biological effects of cosmic rays and
radiation safety of space flights.
Воздействие космической радиации на
электронные приборы на борту
космических аппаратов. Space radiation зачет
environment influence on spacecraft
electronic devices.
Прохоров
Александр
Валерьевич
н.с.
Свертилов
профессор
Сергей Игоревич
Шафиркин
Александр
Венецианович
д.ф.-м.н.
Анохина Анна
Михайловна
доцент

9.

Численные методы в физике. Numerical
экзамен
methods in physics.
1) Введение в космонавтику. Introduction to
зачет
astronautics.
2) Физика космической плазмы в солнечной
зачет
системе. Space plasma physics in the Solar system.
3) Космическая погода. Space weather.
зачет
Актуальные проблемы физики космоса. Space
physics actual problems (in English)
экзамен
Численные методы в физике космоса.
экзамен
1) Космическое материаловедение Space
Materials
зачет
2) Физика планетных магнитосфер и атмосфер
зачет
3) Моделирование базовых физических явлений
в космофизике (часть 1). Modeling of basic
зачет
physical phenomena in space (part 1).
4) Наноматериалы, микро- и наносистемы в
экстремальных условиях космоса. Nanomaterials,
зачет
micro and nanosystems in extreme space
conditions.
5) Моделирование базовых физических явлений
в космофизике (часть 2). Modeling of basic
зачет
physical phenomena in space (part 2).
Галкин Владимир
Игоревич
Красоткин Сергей
Анатольевич
Беленькая Елена
Семеновна
Калегаев Владимир
Владимирович
Панасюк Михаил
Игоревич
Галкин Владимир
Игоревич
Анохина Анна
Михайловна
Беленькая Елена
Семеновна
профессор
ассистент
д.ф.-м.н.
д.ф.-м.н.
профессор
профессор
к.ф.-м.н.
д.ф.-м.н.
Галкин Владимир
Игоревич
профессор
Чеченин Николай
Гаврилович
д.ф.-м.н.
Галкин Владимир
Игоревич
профессор

10.

Физика Солнца и солнечно-земных связей.
экзамен
Solar and Solar-Terrestrial Physics.
Панасюк
Михаил
Игоревич,
профессор
Мирошниченк
о Леонтий
Иванович
Методы повышения радиационной
стойкости изделий электронной техники на экзамен
борту космических аппаратов.
Анохина Анна
Михайловна
1) Численный эксперимент в физике
космоса, Часть 1.
зачет
2) Численный эксперимент в физике
космоса, Часть 2.
зачет
3) Программирование микроконтроллеров
для физических задач. Programming
зачет
microcontrollers for physical problems.
4) Биофизические основы физиологических
процессов. Biophysical basics of physiological зачет
processes.
доцент
Галкин
Владимир
профессор
Игоревич
Галкин
Владимир
профессор
Игоревич
Прохоров
Александр
н.с.
Валерьевич
Близнюк
м.н.с.,
Ульяна
м.н.
Александровна
к.ф.-