Os cientistas da NASA desenvolvem o dispositivo novo para monitorar a radiação de nêutron

Um dos interesses principais da saúde da vida e do trabalho no espaço é a exposição a longo prazo aos níveis elevados de radiação. Os cientistas da NASA desenvolveram um dispositivo novo para monitorar a exposição de radiação aos nêutrons e estão testando-o na estação espacial internacional.

Lançado na quinta missão orbital do reabastecimento do ATK à estação, o espectrómetro de nêutron rápido é projectado detectar e medir a energia dos nêutrons, que são sabidos para ser especificamente prejudiciais aos seres humanos. A radiação de nêutron compreensiva ajudará a manter o cofre forte dos grupos quando a NASA envia seres humanos a Marte.

“Há uns tipos múltiplos de radiação no espaço,” disse Mark Christl, chumbo da equipe para o estudo no centro do vôo espacial do Marshall da NASA em Huntsville, Alabama. “Quando houver já instrumentos avançados para detectar os raios gama produzidos por supernovas ou por buracos negros, os raios X e outras partículas cobradas, nós necessários uma maneira de detectar e medir a radiação de nêutron para determinar o impacto na biologia humana. As técnicas da detecção do nêutron não consideraram o mesmo pulo no avanço de tecnologia.”

A radiação de nêutron é criada quando as partículas alta-tensão de nossos sol e parte externa nosso sistema solar interagem com outras partículas ou importam, como uma nave espacial ou uma superfície planetária. Mas estes nêutrons são somente viáveis para aproximadamente 13 minutos antes que deteriorem em partículas cobradas.

“Se são mais de 13 minutos longe de você, não é realmente um problema,” Christl disse. “Se você está em uma cápsula ou na superfície de um planeta com pouco ou nenhum o campo magnético ou a atmosfera, você pode potencial ser coberto em um campo do nêutron.”

O espectrómetro de nêutron rápido é principalmente uma ferramenta passiva, esperando nêutrons para golpeá-la. É compreendido de um alojamento de alumínio com um scintillator plástico que retarde o nêutron quando bate o dispositivo, e as fibras de vidro do scintillator que absorvem os nêutrons e re-se emitem a energia sob a forma da luz. Esta versão avançada fornece dois sinais distintos para a medida - os primeiros para medir sua energia e a segunda para confirmar um nêutron foram detectados um pouco do que um outro tipo da partícula. O padrão, dispositivos do todo-plástico não pode claramente determinar as diferenças entre estes sinais.

Os “detectores para outros tipos da radiação são usados já em muitas indústrias,” disse Christl. “São usados em aceleradores de partícula para que a investigação científica, a indústria petroleira ou o campo médico meça a exposição de radiação. Os cientistas têm trabalhado em avanços notáveis nestes detectores, mas os detectores da radiação de nêutron não receberam esse tipo da atenção. Na NASA, nós vimos este como uma oportunidade de endereçar um problema que nossos astronautas terão como vão em umas viagens mais longas em nosso sistema solar.”

O astronauta Shane Kimbrough da NASA instalou o dispositivo na estação espacial o 2 de dezembro de 2016. Desde então, foi movida para lugar diferentes em torno do interior da estação e reside actualmente no módulo do nó 1. O espectrómetro de nêutron rápido monitorará para os nêutrons por seis meses, enviando dados para todas as greves do nêutron a um computador portátil na estação. Esses dados serão transferidos diariamente para o processamento e a análise pela equipe em Marshall.

O dispositivo foi testado e calibrado em aceleradores de partícula e usando outras fontes radioactivas na terra. Se a técnica é verificada, esperanças de Christl pode ser usada nas missões futuras para determinar quando - e quanto - os nêutrons estão contribuindo à radiação absorvida por um grupo de viajantes do espaço. Mesmo que o ambiente da radiação da estação espacial não seja considerado “espaço profundo,” o espectrómetro é uma capacidade nova pronta para a validação em um ambiente do espaço.

O projecto é um esforço colaborador dentro da agência. Uma equipe no centro de pesquisa do Langley da NASA em Hampton, Virgínia, está olhando nas acções os membros de grupo que podem tomar se recebem o aviso de uma onda próxima da radiação de uma erupção solar, de umas simulações running e de uma vinda acima com maneiras de rearranjar os índices de uma nave espacial para aumentar a protecção. Uma outra equipe no centro espacial do Johnson da NASA em Houston está avançando a detecção de partículas cobradas.

“Há uma necessidade séria de monitorar a dose que de radiação o grupo recebe,” Christl disse. “Nós usamos técnicas diferentes para partículas cobradas e os nêutrons e nós precisaremos de conhecer a dose de ambos para saber quanto radiação os astronautas estão recebendo. Estes detectores da radiação podem forçar missões para mudar no meados de-córrego, mas ajudará a manter nossos astronautas seguros.”