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地球上的太空:科学家模拟太空辐射

时间:2020-03-09 10:24:07 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

地球上的空间:科学家模拟空间辐射

天文学在线

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地球实验室中复制的空间辐射科学家使用激光等离子加速器复制环绕我们星球的高能粒子辐射。这项研究将有助于研究空间探索对人类的影响,并生产更灵活的卫星和火箭设备。地球上的空间:科学家模拟来自太空的辐射空间辐射是我们探索太阳系雄心的主要障碍来自太阳和深空的高能电离粒子对人类健康极其危险,因为它们能直接穿透皮肤并储存能量,不可逆转地破坏细胞和DNA此外,辐射还会对卫星和设备造成严重损害。虽然研究空间辐射影响的最明显的方法是把实验带进太空,但这非常昂贵而且不切实际然而,要做相反的事情是极其困难的——在地球上产生类似的空间辐射。科学家们试图使用传统的回旋加速器和线性粒子加速器然而,这种粒子只能产生单能粒子,而单能粒子不能准确地代表在空间辐射中发现的宽带粒子。

现在,由英国斯特拉斯克莱德大学的伯恩哈德·希迪领导的研究人员找到了解决办法该研究小组利用杜塞尔多夫大学和卢瑟福·阿普尔顿实验室的激光等离子加速器产生宽带电子和质子,这是“范艾伦带”中的典型粒子——由地磁场产生的粒子辐射区域简而言之,空间辐射是阻碍人类太空飞行的关键因素之一。从激光到等离子体的

Bernhard Hidding

加速器的工作原理是将高能高亮度激光束投射到面积只有几平方微米的薄金属箔靶上。“激光脉冲的能量如此之大,以至于产生的电磁场能量甚至比原子内部的库仑力大一个数量级,”希丁解释道。因此,金属箔靶瞬间转化为等离子体“等离子粒子被激光和其他等离子场的强电场加速。加速度的大小取决于粒子的初始位置。这个过程可以产生巨大的能量

研究小组使用电子敏感成像板、质子放射性颜料膜和闪烁屏研究了这些等离子体粒子为了证明实验室产生的辐射相当于外层空间的辐射,该小组要求美国航天局进行计算机模拟。“美国宇航局的模拟方法是基于模型和测量,代表了迄今为止我们所知道的最先进的知识”希丁说

监测损害

下一个任务是证明该系统能够通过用光耦合器测试粒子辐射来测试空间辐射的效果光电耦合器件通常用于在相互隔离的电路之间传输电信号。此外,Hidding和他的团队通过测量系统的电流传输比来监测辐射引起的衰减。美国期刊《科学报告

》中描述的概念验证实验可能成为研究空间辐射影响而不离开地球的一个重大突破。实验的下一步将是开发测试电子设备和生物样本的标准“毕竟,太空辐射是人类太空飞行需要克服的主要障碍之一。”伯恩哈德·希丁说

hiddins说斯特拉斯克莱德大学新装备的激光器也将在未来的研究中发挥关键作用。“这是当今世界上平均功率最高的激光系统,”该系统安装在苏格兰等离子加速器应用中心(SCAPA)的三个辐射屏蔽掩体中,可以发射多达七束光。“我们的研究目标是开发一种用于空间辐射研究和测试的特殊激光束,并将其用于英国和其他地方正在发展的航天工业

相关知识

粒子加速器(英文:particle accelerator)利用电场推动带电粒子获得高能日常生活中常用的粒子加速器包括阴极射线管和用于电视和其他设施的x光管。只有当加速粒子被放入真空管中时,它们才不会被空气中的分子打碎。高能加速器中的粒子被四极磁铁聚焦成束,因此粒子不会因彼此产生的排斥力而散射。

参考文献

1。维基百科全书

2。天文术语

翻译:宏明

作者:莎拉·泰斯

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