De LiF-detectoren die tijdens Artemis I werden gebruikt, kwamen voor de gemeten dosis binnen 15% overeen met plastic referentiedetectoren bij LET-waarden in water onder 100 keV/μm. Boven die grens overschatten de LiF-detectoren de dosis met maximaal 30% en de kwaliteitsfactor met ongeveer 15%. De studie verscheen op 1 september 2026 online en onderzocht metingen uit het MARE-experiment aan boord van de onbemande Orion-capsule.
Wat vergeleek de studie?
De onderzoekers vergeleken twee soorten stralingsdetectoren op dezelfde meetposities in het Zohar-fantoom. Dat antropomorfe meetmodel droeg het AstroRad-vest tijdens MARE, een experiment aan boord van Artemis I. De studie uit 2026 richtte zich op de LiF-methode en de vergelijking met plastic detectoren (de oorspronkelijke studie).
LiF-FNTD’s zijn passieve detectoren van lithiumfluoride: geladen deeltjes laten sporen achter in het materiaal, die na de vlucht met een microscoop worden geanalyseerd. De conventionele PADC-PNTD’s bestaan uit plastic en worden chemisch geëtst om de deeltjessporen zichtbaar te maken. LET, de lineaire energieoverdracht, beschrijft hoeveel energie een deeltje per afgelegde afstand overdraagt. Hier gaat het om LET in water, uitgedrukt in keV/μm.
Waar geldt de overeenstemming van 15%?
De dosisresultaten van LiF-FNTD’s lagen binnen 15% van die van PADC-PNTD’s bij LET-waarden onder 100 keV/μm in water. Voor de kwaliteitsfactor, die stralingstype meeweegt in de berekening van het dosisequivalent, was de overeenkomst binnen dat bereik enkele procenten. Boven 100 keV/μm overschatten de LiF-detectoren de resultaten van de PADC-detectoren: de dosis tot 30% en de kwaliteitsfactor ongeveer 15%.
De studie noemt ook beperkingen in de metingen en kalibratie. In de vergeleken spectra werden ongeveer 150 LiF-sporen geanalyseerd, tegenover bijna 2.000 PADC-sporen. Bij LET-waarden onder ongeveer 15–20 keV/μm telden de LiF-detectoren de deeltjesfluëntie bovendien te laag. De gerapporteerde foutmarges in de meettabel hieronder betreffen alleen telstatistiek; bijdragen van kalibratie en correcties zijn daarin niet opgenomen.
Wat maten de detectoren onder het vest?
De tabel geeft de cumulatieve waarden op dezelfde positie onder het vest van Zohar. De geabsorbeerde dosis staat in milligray (mGy); het dosisequivalent in millisievert (mSv).
| LET-bereik in water | Detector | Geabsorbeerde dosis | Dosisequivalent |
| >10 keV/μm | LiF-FNTD | 3,1 ± 0,5 mGy | 48,5 ± 9,3 mSv |
| >10 keV/μm | PADC-PNTD | 2,4 ± 0,1 mGy | 32,7 ± 1,3 mSv |
| 10–100 keV/μm | LiF-FNTD | 1,4 ± 0,2 mGy | 13,4 ± 2,5 mSv |
| 10–100 keV/μm | PADC-PNTD | 1,6 ± 0,1 mGy | 16,6 ± 0,7 mSv |
De vergelijking verandert wanneer de berekening wordt beperkt tot 10–100 keV/μm: in dat bereik ligt de geabsorbeerde dosis van de LiF-detector lager dan die van de PADC-detector. De waarden over het bredere bereik boven 10 keV/μm liggen juist hoger voor LiF. De metingen zijn resultaten van detectoren op een fantoom, geen persoonlijke dosis- of gezondheidsrisicoschatting voor een astronaut.
Hoe verhouden de Orion- en ISS-cijfers zich tot elkaar?
Een afzonderlijke studie uit 2024 rapporteerde voor galactische kosmische straling (GCR) in Orion tijdens de Artemis I-vlucht een dosisequivalenttempo van 0,96–1,24 mSv per dag. Die studie vermeldde daarnaast 0,68 mSv per dag voor een meting op het ISS en 1,40 mSv per dag voor een ISS-waarde die naar vrije ruimte was geëxtrapoleerd. De laatste waarde is dus een extrapolatie, geen meting in het ISS zelf; de drie cijfers horen bij verschillende meetomstandigheden.
