Радиационният симулатор на НАСА е нова крачка в изследването на космоса

1
331

Макар и да са минали 59 години от първото излизане на човека в открития космос, Млечният път все още е див запад от силно субатомни частици, които кръжат в галактиката със скорости, близки до тази на светлината. Тези галактически космически лъчи се намират около нашето местообитание в слънчевата система, понякога се разбиват в земната атмосфера, като предизвикват баня от вторични частици, излъчващи т.нар. „космическа радиация“. Благодарение на атмосферата и магнитните полета на Земята, те не представляват огромен проблем за оцеляването на живота на Земята. Но в открития космос обаче, нещата стоят различно.

В открития космос, излагането на GCRs или космическо лъчение може да увреди ДНК-то на хората, да нанесе тежки поражения върху главния мозък и да повлияе на нормалното биологично функциониране на клетките. Ефектите на космическите лъчи върху астронавтите обаче все още не са добре изучени и познати. Ако някога човечеството стигне до фаза, в която пътуването до по-далечни космически обекти от Луната и Марс стане достъпно, то ще трябва да разгадаем как телата ни ще бъдат повлияни от космическото облъчване и какво можем да направим, за да се предпазим.

Именно затова, сега НАСА изгради машина, която произвежда синтетично лъчи от високоенергийни частици, които симулират условията в открития космос, за да може да тества как точно космическото лъчение влияе върху човешкия организъм. Изследователите от Агенцията го наричат „пистолет за космически лъчи“, тъй като към момента се знае, че високо честотното облъчване наистина може да нанесе незабавни и очевидни щети.

В ново проучване, публикувано в списанието с отворен достъп PLoS Biology във вторник, учените от лабораторията за космическо излъчване на НАСА в Брукфейвен, Ню Йорк, подробно описват разработването и използването на първия наземен „галактически симулатор на космически лъчи“, който е в състояние да пресъздаде по-точно действителната радиационна среда в открития космос.

Космическите лъчи са изградени от смес от енергийни частици като протони, хелиеви йони и по-тежки йони на вещества като въглерод и желязо. В миналото учените са имали способността да изстрелват лъчи от един вид енергийни частици към други, но само една по една. И сега, тъй като сместа от частици в открития космос доказано оказва влияние върху космическите кораби и човешкото тяло по различни начини, учените са заинтересовани да проучат как работят всички те събрани заедно, както се срещат в реалните условия.

В действителност новият симулатор на НАСА е по-малко „пистолет“ (тоест излъчвател) и повече ускорител на частици. Симулаторът използва синхрон на Booster и Brookhaven, който е в състояние за изстрелва и ускорява частиците до изключително високи енергии, които лабораторията може да използва. Тогава Агенцията ще може да контролира как GCR лъчите достигат до целевата зона за изследване.

„Използвайки добре утвърдените модели на реалната космическа среда и познанията, които имаме за радиационната физика и геометрията на човешкото тяло, ние можем да изчислим в какъв брой и енергия частиците могат да станат критични за органите на човешкото тяло. Най-уязвими към космическата радиация са мозъка, белите дробове и черния дроб“, казва Лиза Симонсен, изследовател по космическо лъчение в NSRL и първи автор на изследването.

Новите технологии вложени в симулатора позволяват бързо за превключва между различни комбинации от лъчи, имитирайки космическата среда по-акуратно. Излъчвателните пластини са с квадратни площи с размери 60×60 сантиметра и могат да бъдат фокусирани върху конкретна целева зона от човешко тяло, за да излъчват необходимата радиация, чието влияние учените искат да установят.

„Технологията за бързо превключване позволява на всички релевантни видове и енергии космическа радиация да бъдат изучени само в един експеримент“, казва Симонсен.

Първите експерименти, извършени от учени от НАСА, започнаха през 2018 г., като тогава изследователите оценяваха какви нива на космическа радиация могат да доведат до остри и хронични здравословни ефекти при мишки. Животните в експеримента са били поставяни в клетки и са получавали симулирана космическа радиация. Резултатите от тези ранни експерименти тепърва предстои да бъдат публикувани, но авторите предполагат, че първото изпълнение на симулатора на космически лъчи ще им позволи да планират бъдещи операции. Проектът на НАСА не се ограничава само до биологични изследвания. Новият GCR симулатор може да бъде насочен да излъчва радиацията си върху различни материали, за да се разбере как биха могли от НАСА да се справят с екранирането на космически кораби.

„Ние сме много развълнувани да видим първите си публикувани резултати, които се очаква да излязат за широката общественост някъде през следващата година, за да разберем какви са ефектите на йонизиращата радиация върху човешкия организъм, какви са ефектите при различните дози радиация и да намерим ефективни начини за противодействие и предпазване от космическата радиация“, казва Симонсен.

Вече имаме представа за това как се променя човешкото тяло в открития космос. Преди да успеем да излезем в дълбокия космос, трябва да изучим потенциалните ефекти, които бихме могли да изпитаме при пътуване на дълги разстояния в космоса. GCR симулаторът е масивен технологичен скок напред, който ще ни позволи един ден да достигнем до по-далечни светове, които към момента са невъзможно предизвикателството, както за техниката, с която разполагаме, така и за телата ни.

0 0 глас
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
1 Коментар
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари