Gli scienziati della NASA sviluppano la nuova unità per riflettere la radiazione di neutroni

Una delle preoccupazioni principali di salubrità di vivere e di lavoro nello spazio è l'esposizione a lungo termine agli alti livelli di radiazione. Gli scienziati della NASA hanno messo a punto una nuova unità per riflettere l'esposizione a radiazioni ai neutroni e stanno sperimentandola sulla Stazione Spaziale Internazionale.

Lanciato sulla quinta missione orbitale di nuova fornitura di ATK alla stazione, lo spettrometro di neutrone veloce è destinato per individuare e misurare l'energia dei neutroni, che sono conosciuti per essere specificamente nocivi agli esseri umani. La radiazione di neutroni di comprensione contribuirà a tenere la cassaforte delle squadre quando la NASA invia gli esseri umani a Marte.

“Ci sono tipi multipli di radiazioni nello spazio,„ ha detto il segno Christl, cavo del gruppo per lo studio al centro di volo spaziale del Marshall della NASA a Huntsville, Alabama. “Mentre ci sono già strumenti avanzati per individuare i raggi gamma prodotti dalle supernova o dai buchi neri, i raggi x ed altre particelle fatte pagare, abbiamo avuto bisogno di un modo individuare e misurare la radiazione di neutroni per quantificare l'impatto su biologia umana. Le tecniche di rilevazione del neutrone non hanno veduto lo stesso salto nell'avanzamento di tecnologia.„

La radiazione di neutroni è creata quando le particelle ad alta energia dal nostri sole ed esterno il nostro sistema solare interagiscono con altre particelle o importano, quali un veicolo spaziale o una superficie planetaria. Ma questi neutroni sono soltanto possibili per circa 13 minuti prima che si decompongano nelle particelle fatte pagare.

“Se sono più di 13 minuti a partire da voi, non è realmente un problema,„ Christl ha detto. “Se siete in una capsula o sulla superficie di un pianeta con poco o nessun campo magnetico o atmosfera, potete potenzialmente essere coperto in un giacimento del neutrone.„

Lo spettrometro di neutrone veloce è pricipalmente uno strumento passivo, aspettante i neutroni per direzione. È compreso un alloggio di alluminio con uno scintillatore di plastica che rallenta il neutrone quando colpisce l'unità e le fibre di vetro di scintillatore che assorbono i neutroni e ri-emettono l'energia sotto forma di indicatore luminoso. Questa versione avanzata fornisce due segnali distinti per la misura - i primi per misurare la sua energia e la seconda per confermare un neutrone sono stati individuati piuttosto che un altro genere di particella. Lo standard, unità della tutto plastica non può determinare chiaramente le differenze fra questi segnali.

“I rivelatori per altri tipi di radiazione già sono utilizzati in molte industrie,„ ha detto Christl. “Sono utilizzate in acceleratori di particelle affinchè ricerca scientifica, l'industria petrolifera o il campo medico misurino l'esposizione a radiazioni. Gli scienziati stanno lavorando agli avanzamenti notevoli in questi rivelatori, ma i rivelatori della radiazione di neutroni non hanno ricevuto quel genere di attenzione. Alla NASA, abbiamo veduto questo come un'opportunità di affrontare un problema che i nostri astronauti avranno come vanno sui viaggi più lunghi in nostro sistema solare.„

L'astronauta Shane Kimbrough della NASA ha installato l'unità sulla stazione spaziale il 2 dicembre 2016. Da allora, è stata mossa verso le posizioni differenti intorno all'interno della stazione e corrente risiede nel modulo di vertice 1. Lo spettrometro di neutrone veloce rifletterà per i neutroni per sei mesi, invianti i dati per tutti i colpi del neutrone ad un computer portatile sulla stazione. Quei dati saranno scaricati giornalmente per elaborare e l'analisi dal gruppo a Marshall.

L'unità è stata collaudata e calibrato stata agli acceleratori di particelle ed usando altre sorgenti radioattive su terra. Se la tecnica è verificata, speranze di Christl può essere usata sulle missioni future per determinare quando - e quanto - i neutroni stanno contribuendo alla radiazione assorbente da una squadra dei viaggiatori dello spazio. Anche se l'ambiente della radiazione della stazione spaziale non è considerato “spazio profondo,„ lo spettrometro è una nuova capacità pronta per la convalida in un ambiente dello spazio.

Il progetto è uno sforzo di collaborazione in seno all'agenzia. Un gruppo al centro di ricerca del Langley della NASA a Hampton, la Virginia, sta esaminando i provvedimenti i membri di squadra che possono prendere se ricevono l'avviso di un'onda imminente di radiazione da un'eruzione solare, dalle simulazioni correnti e da un fornire i modi riorganizzare il contenuto di un veicolo spaziale per aumentare la protezione. Un altro gruppo al centro spaziale del Johnson della NASA a Houston sta avanzando la rilevazione delle particelle fatte pagare.

“C'è una necessità seria di riflettere la dose di radiazioni che la squadra riceve,„ Christl ha detto. “Usiamo le tecniche differenti per le particelle fatte pagare ed i neutroni e noi dovremo conoscere la dose da entrambi per conoscere quanta radiazione gli astronauti stanno ricevendo. Questi rivelatori di radiazione possono forzare le missioni per cambiare in mezzo flusso, ma contribuirà a tenere i nostri astronauti sicuri.„