Ny teknologi kan forbedre strålingsrisikovarsler for fremtidige astronauter med dype rom

Ny teknologi (Kan 2019).

Anonim

Ny teknologi som oppdager stråling fra solen i sanntid og umiddelbart forutsier etterfølgende helserisiko, kan beskytte astronauter på fremtidige dype romoppdrag, ifølge en ny studie.

Astronautene står overfor farer under solenergisk partikkel, eller SEP, hendelser, som oppstår når et utbrudd i solens atmosfære skaper højenergiprotoner ut i rommet. Disse protonene kan trenge inn i veggene til et romfartøy og komme inn i menneskekroppen.

Denne strålingen kan forårsake umiddelbare effekter som kvalme, ytelsesforringelse og andre akutte strålingssyndrom, mens langtidseffekter kan inkludere kreft, degenerativ vevskader, hjertesykdom og skade på sentralnervesystemet.

I en ny studie skisserer forskere et nytt verktøy designet for å beskytte astronautene mot disse skadelige effektene. Verktøyet ble utviklet for NASAs kommende Exploration Mission-1, som vil sende Orion-romskipet rundt månen for å simulere dypflyvning.

SEP akutt strålingsrisikoverktøy ombord på romfartøyet vil rapportere strålingsdetekteringsnivåer til Mission Control i sanntid. Informasjonen vil tillate forskere på bakken å umiddelbart forutsi de biologiske effektene av en gitt SEP-hendelse og gi advarsler til astronautene på romfartøyet for å ta ly om nødvendig.

"Det verktøyet jeg utviklet er å ta disse (SEP) målingene og konvertere det til de mengdene du virkelig vil vite: Hva er organdosene i kroppen?" sier Christopher Mertens, fysiker ved NASA Langley Research Center i Hampton, Virginia, og leder forfatter av den nye studien i Space Weather, en journal for American Geophysical Union. "Så er det andre trinnet: Å vite orgeldosene i kroppen, hva kan vi forvente som et biologisk svar på det?"

Denne to-trinns prosessen eksisterte ikke før Mertens 'forskning, som han sa er avgjørende for å holde astronautene trygge under dype romoppdrag. Før det nye verktøyet ble utviklet, var det ingen måte å vite hvor mye strålings astronautene ble utsatt for før en SEP-hendelse fant sted, ifølge Mertens.

"Uten Jordens beskyttende miljø, akutte strålingseffekter-oppkast, kvalme, tretthet, svakhet, ytelsesforringelse - alt dette er en reell mulighet, " sa Mertens. "Det faktum at vi går inn i dypt rom nå, er virkelig å be om å bedre karakterisere miljøet."

SEP akutt strålingsrisikoverktøy i aksjon

SEP akutt strålingsrisikoverktøy bruker dosimetre ombord på romfartøyet for å måle den absorberte dosen av ioniserende stråling. Disse avlesningene sendes til Mission Control ved Lyndon B. Johnson Space Center i Houston i sanntid, hvor de deretter blir innført i SEP-organdosemodellen, som forutsetter orgeldoser på de forskjellige besetningsstedene i romfartøyet. Når de er mottatt, blir målingene innført i en biologisk modell som bestemmer de mulige risikoene for astronautene.

Verktøyet bruker geometriske og massedistribusjon av romfartøyet og dets stormhem for å bestemme hvilke farer astronautene kan møte. Verktøyet bruker en detaljert modell av hvor hver del av romskipet befinner seg, hvor mye masse de har og romfartøyets generelle geometri. Alle disse komponentene er brettet inn i SEP akutt strålingsrisikoverktøy for å bestemme risikoen for astronautene.

"En ideell bruk av (SEP Acute Radiation Risk Tool) er: Det er en solstorm i kraft og romfartøyet måler stråldosene, det blir matet inn i modellen, og vi forutsier hvilke slags biologiske effekter (vil forekommer) som svar på dette, sa Mertens. "Verktøyet vil kunne fortelle oss om denne stormen kommer til å ha en negativ innvirkning på misjonssuksessen."

Hvis lesingene indikerer farlige nivåer av stråling, vil astronautene trekke seg tilbake til et stormhem ombord på romskipet. Hyllet har mer masse rundt det og skjermer astronautene inni. Mer masse er mer beskyttelse, derfor er det nye verktøyet unødvendig for den internasjonale romstasjonen. ISS selv har mye masse og er beskyttet av jordens magnetiske skjerming, ifølge Mertens.

Det nye verktøyet ble testet med data fra oktober 1989 SEP-hendelse, en historisk stor solstorm. Referansestormmen har blitt godt studert, og strålingsegenskapene til denne hendelsen er velkjente, sa Mertens. En solstorm av denne størrelsen kan forekomme i fremtidige letemålinger, og Orion-romfartøyet og dets ly er designet for en slik begivenhet, sa han.

menu
menu