Investigation of the space environment in the International Space Station orbit according to experiments on the Russian segment of the ISS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper presents the results of the space experiments “Test”, “BTN-Neutron”, “UV-atmosphere” and “Matryoshka R” carried out on board the Russian Segment of the International Space Station (RS ISS). Various aspects of the micrometeorite environment are described: sources of fine sediment on the ISS surface, its biochemical composition, physical characteristics of particles, factors affecting structural elements and equipment of the ISS. The study is based on the results of space experiments conducted on board the RS ISS. Basing on consideration of ways to account for meteor hazard and the data obtained in the considered space experiments, it is proposed to form a unified interdisciplinary model of the environment of a manned spacecraft. Taking samples of fine sediment from the surface of objects in near-Earth space is an effective alternative to launching expensive specialized missions to study the Universe.

Full Text

Restricted Access

About the authors

E. V. Shubralova

JSC “TsNIIMash”

Author for correspondence.
Email: sev@tsniimash.ru
Russian Federation, Korolev

A. V. Peklevskiy

JSC “TsNIIMash”

Email: sev@tsniimash.ru
Russian Federation, Korolev

S. P. Prokopovich

JSC “TsNIIMash”

Email: sev@tsniimash.ru
Russian Federation, Korolev

F. A. Uspenskiy

JSC “TsNIIMash”

Email: sev@tsniimash.ru
Russian Federation, Korolev

V. N. Chikirev

JSC “TsNIIMash”

Email: sev@tsniimash.ru
Russian Federation, Korolev

References

  1. Аванесов Г.А., Мороз В.И. Ядро кометы Галлея // Наука и человечество. М.: Знание, 1988. С. 214–231.
  2. Deshevaya Е.А., Shubralova E.V., Fialkina S.V. et al. Microbiological Investigation of the Space Dust Collected from the External Surfaces of the International Space Station // Intern. J. Biomedical Science and Engineering BioNanoScience. 2020. V. 10. P. 81–88. https://doi.org/10.1007/s12668-019-00712-1
  3. Цыганков О.С., Гребенникова Т.В., Дешевая Е.А. и др. Исследования мелкодисперсной среды на внешней поверхности международной космической станции в эксперименте “Тест”: обнаружены жизнеспособные микробиологические объекты // Косм. техника и технологии. 2015. № 1(8). С. 31–41.
  4. Grebennikova T.V., Syroeshkin A.V., Shubralova E.V. et al. The DNA of Bacteria of the World Ocean and the Earth in Cosmic Dust at the International Space Station // Scientific World J. 2018. Art. ID. 7360147. P. 1–7.
  5. Deshevaya E.A., Fialkina S.V., Shubralova E.V. et al. Survival of microorganisms during two-year exposure in outer space near the ISS // Scientific Reports. 2024. V. 14(1). Art. ID. 334. https://doi.org/10.1038/s41598-023-49525-z
  6. Zinicovscaia I., Grozdov D., Yushin N. et al. Analysis of the rolled cotton cloth fixed on the outer surface of the International Space Station using neutron activation analysis and complementary techniques // Acta Astronautica. 2021. V. 189. P. 278–282.
  7. Цыганков О.С., Шубралова Е.В. Способ обнаружения кометного вещества и идентификация его с источником происхождения. Пат. РФ № 2673128 // Б.И. 2018. № 33.
  8. Пономарев Г.П., Павлюков В.К., Абдурахманов А.И. и др. Распределение радиоактивных изотопов в отложениях на фумарольных полях вулкана Кудрявый (остров Итуруп, Курильские острова) // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2008.
  9. Литвак М.Л., Митрофанов И.Г., Головин Д.В. и др. Долгопериодические вариации нейтронной компоненты радиационного фона в окрестности Международной космической станции по данным космического эксперимента “БТН-нейтрон” // Косм. исслед. 2022. T. 60. № 3. С. 206–217.
  10. Лишневский А.Э., Шуршаков В.А., Карташов Д.А. Предварительные результаты обработки данных дозиметра “Тритель” в составе космического эксперимента “Матрешка-Р” на борту Российского сегмента Международной космической станции // Косм. исслед. 2023. Т. 61. № 1. С. 78–88.
  11. Белов А.А., Климов П.А., Шаракин С.А. Космический эксперимент “УФ атмосфера”: картография ночной атмосферы в УФ-диапазоне с высоким временным разрешением // Пилотируемые полеты в космос. 2022. № 3(44). С. 93–104.
  12. Cooke W.J. The 2009 Perseid Meteeroid Environment and Landsat 5 / NASA MEO Internal Report. NASA Marshall Spase Flight Center in Huntsville, Alabama, 2009.
  13. McDonnell J., McBride N., Green S. Near Earth environment // Interplanetary Dust / Eds. Grun E. et al.. New York: Springer, 2001. P. 161–231.
  14. Douglas Caswell R., McBride N., Taylor A. Olympus end of life anomaly – A Perseid meteoroid impact event? // Intern. J. Impact Engineering. 1995. V. 17. P. 139–150. https://doi.org/10.1016/0734-743X(95)99843-G
  15. Воронов К.Е., Телегин А.М., Пияков А.В. и др. Физические эффекты при высокоскоростном соударении микрометеороидов и частиц космического мусора с поверхностью космического аппарата // Успехи прикладной физики. 2020. Т. 8. № 1. С. 3–20.
  16. Christiansen E.L. Meteoroid/Debris Shielding. TP-2003-210788/ Houston, Texas: NASA Johnson Space Center, 2003. https://ntrs.nasa.gov/citations/20030068423
  17. Миронов В.В., Толкач М.А. Модели метеороидной среды в околоземном космическом пространстве и определение плотности потока метеороидов // Косм. техника и технологии. 2017. № 2. С. 49–62.
  18. Марков А.В., Коношенко В.П., Беглов Р.И. и др. Основные направления и результаты работ по защите Российского сегмента МКС от метеороидов и космического мусора // Косм. техника и технологии. 2018. № 4. С. 16–28.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Total number of particles per hour (numbers on top) during the ISS movement through the swarm tail zone and the composition of viable microorganisms in samples taken during various EVAs (blue stars)

Download (743KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Chemical elements detected in sediment samples on the surface of the ISS RS and the number of their registrations (elements with radioactive isotopes are highlighted in dark color)

Download (231KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Distribution by days of the frequency of meteor registration by the scientific equipment of the KE “UV Atmosphere” (a) and the number of particles per hour during the period of the ISS movement through the zone of cometary particle tails (swarm) in accordance with the relative position of the ISS and the swarm (b)

Download (287KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences