Appel, J. K. and Köhler, J. and Guo, J. and Ehresmann, B. and Zeitlin, C. and Matthiä, Daniel and Lohf, H. and Wimmer-Schweingruber, R. F. and Hassler, D. and Brinza, D. E. and Böhm, E. and Böttcher, S. and Martin, C. and Burmeister, S. and Reitz, G. and Rafkin, S. and Posner, A. and Peterson, J. and Weigle, G. (2018) Detecting Upward Directed Charged Particle Fluxes in the Mars Science Laboratory Radiation Assessment Detector. Earth and Space Science, 5 (1), pp. 2-18. American Geophysical Union (AGU). doi: 10.1002/2016ea000240. ISSN 2333-5084.
![]() |
PDF
3MB |
Official URL: http://dx.doi.org/10.1002/2016ea000240
Abstract
The Mars Science Laboratory rover Curiosity, operating on the surface of Mars, is exposed to radiation fluxes from above and below. Galactic Cosmic Rays travel through the Martian atmosphere, producing a modified spectrum consisting of both primary and secondary particles at ground level. These particles produce an upward directed secondary particle spectrum as they interact with the Martian soil. Here we develop a method to distinguish the upward and downward directed particle fluxes in the Radiation Assessment Detector (RAD) instrument, verify it using data taken during the cruise to Mars, and apply it to data taken on the Martian surface. We use a combination of Geant4 and Planetocosmics modeling to find discrimination criteria for the flux directions. After developing models of the cruise phase and surface shielding conditions, we compare model-predicted values for the ratio of upward to downward flux with those found in RAD observation data. Given the quality of available information on Mars Science Laboratory spacecraft and rover composition, we find generally reasonable agreement between our models and RAD observation data. This demonstrates the feasibility of the method developed and tested here. We additionally note that the method can also be used to extend the measurement range and capabilities of the RAD instrument to higher energies.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/119263/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Detecting Upward Directed Charged Particle Fluxes in the Mars Science Laboratory Radiation Assessment Detector | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date: | 23 January 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Earth and Space Science | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI : | 10.1002/2016ea000240 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 2-18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | American Geophysical Union (AGU) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2333-5084 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | MSL Radiation, Radiation Assessment Detector (RAD) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R EW - Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Vorhaben MSL-Radiation (old), R - Vorhaben Strahlenbiologie (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine > Radiation Biology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Kopp, Kerstin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 23 Mar 2018 08:28 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 14 Dec 2019 04:24 |
Repository Staff Only: item control page