Rumforskere rapporterer, at lettere materialer som plast giver effektiv afskærmning mod strålingsfare ved astronauter under udvidet rumfart.
Rumforskere fra University of New Hampshire (UNH) og Southwest Research Institute (SwRI) rapporterer, at data indsamlet af NASAs Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) viser lettere materialer som plast giver effektiv afskærmning mod strålingsfare ved astronauter under udvidet rumfart . Fundet kunne hjælpe med at reducere sundhedsrisici for mennesker ved fremtidige missioner i det dybe rum.
Aluminium har altid været det primære materiale inden for rumfartøjskonstruktion, men det giver relativt lidt beskyttelse mod højenergi-kosmiske stråler og kan tilføje så meget masse til rumfartøjet, at de bliver omkostningsbesparende at udsætte.
Kunstnerens opfattelse af NASAs Lunar Reconnaissance Orbiter over Moon. Det kosmiske stråle-teleskop for effekter af stråling (CRaTER) -instrumentet er synligt i midten af billedet i det nederste venstre hjørne af rumfartøjet. Billedet er tilladt af NASA.
Forskerne har offentliggjort deres fund online i tidsskriftet American Geophysical Union, Space Weather. Med titlen "Målinger af galaktisk kosmisk stråleafskærmning med CRaTER-instrumentet" er arbejdet baseret på observationer foretaget af det kosmiske stråle-teleskop for effekterne af stråling (CRaTER) om bord på LRO-rumfartøjet. Ledende forfatter af papiret er Cary Zeitlin fra SwRI Earth, Oceans og Space Department ved UNH. Medforfatter Nathan Schwadron fra UNH Institute for the Study of Earth, Oceans and Space er den vigtigste efterforsker for CRaTER.
Siger Zeitlin, ”Dette er den første undersøgelse, der bruger observationer fra rummet til at bekræfte, hvad der har været tænkt i nogen tid - at plast og andre lette materialer er pund-for-pund mere effektive til afskærmning mod kosmisk stråling end aluminium. Afskærmning kan ikke helt løse stråleeksponeringsproblemet i dybe rum, men der er klare forskelle i effektiviteten af forskellige materialer. ”
Sammenligningen af plast-aluminium blev foretaget i tidligere jordbaserede tests ved hjælp af stråler af tunge partikler til at simulere kosmiske stråler. ”Afskærmningseffektiviteten af plasten i rummet er meget i tråd med det, vi opdagede fra bjælkeeksperimenterne, så vi har fået meget tillid til de konklusioner, vi drager fra det arbejde,” siger Zeitlin. ”Alt med højt brintindhold, inklusive vand, fungerer godt.”
De pladsbaserede resultater var et produkt af CRaTERs evne til at måle stråledosis af kosmiske stråler nøjagtigt efter at have passeret et materiale kendt som ”vævækvivalent plast”, der simulerer humant muskelvæv. Før CRaTER og nylige målinger fra Radiation Assessment Detector (RAD) på Mars rover Curiosity, var virkningerne af tyk afskærmning på kosmiske stråler kun blevet simuleret i computermodeller og i partikelacceleratorer med lidt observationsdata fra det dybe rum.
CRaTER-observationer har valideret modellerne og de jordbaserede målinger, hvilket betyder, at letvægtsafskærmningsmaterialer med sikkerhed kunne bruges til lange missioner, forudsat at deres strukturelle egenskaber kan gøres tilstrækkelige til at modstå stramningen i rumfart.
Siden LRO's lancering i 2009 har CRaTER-instrumentet målt energiske ladede partikler - partikler, der kan bevæge sig næsten med lysets hastighed og kan forårsage skadelige sundhedsmæssige virkninger - fra galaktiske kosmiske stråler og solpartikelbegivenheder. Heldigvis giver Jordens tykke atmosfære og stærke magnetfelt tilstrækkelig afskærmning mod disse farlige højenergipartikler.
via University of New Hampshire