Алюминий всегда был основным материалом при строительстве космических кораблей, но он обеспечивает относительно небольшую защиту от космических лучей высокой энергии и может добавить космическим кораблям столько массы, что их запуск становится слишком дорогим.Ученые опубликовали свои выводы в Интернете в журнале Американского геофизического союза Space Weather. Работа под названием «Измерения экранирования галактических космических лучей с помощью прибора CRaTER» основана на наблюдениях, сделанных телескопом космических лучей для изучения эффектов излучения (CRaTER) на борту космического корабля LRO. Ведущим автором статьи является Кэри Зейтлин из Отделения Земли, океанов и космоса Университета ООН.
Соавтор Натан Швадрон из Института изучения Земли, океанов и космоса при ООНГ — главный исследователь CRaTER.По словам Цейтлина: «Это первое исследование с использованием наблюдений из космоса, подтверждающее то, что считалось в течение некоторого времени — что пластмассы и другие легкие материалы на фунт за фунт более эффективны для защиты от космического излучения, чем алюминий.
Экранирование не может полностью решить проблему радиационного облучения в глубоком космосе, но есть явные различия в эффективности разных материалов ».Сравнение пластика и алюминия было проведено в более ранних наземных испытаниях с использованием пучков тяжелых частиц для моделирования космических лучей. «Эффективность экранирования пластика в космосе очень хорошо согласуется с тем, что мы обнаружили в экспериментах с пучком, поэтому мы получили большую уверенность в выводах, сделанных нами в результате этой работы», — говорит Цейтлин. «Все, что с высоким содержанием водорода, включая воду, подойдет».Космические результаты были результатом способности CRaTER точно измерить дозу излучения космических лучей после прохождения через материал, известный как «тканеэквивалентный пластик», который имитирует мышечную ткань человека.
До CRaTER и недавних измерений Детектором оценки радиации (RAD) на марсоходе Curiosity влияние толстой защиты на космические лучи моделировалось только в компьютерных моделях и в ускорителях частиц с небольшими данными наблюдений из глубокого космоса.Наблюдения CRaTER подтвердили модели и наземные измерения, а это означает, что легкие защитные материалы могут безопасно использоваться для длительных миссий, при условии, что их структурные свойства могут быть адекватными, чтобы выдерживать суровые условия космического полета.
С момента запуска LRO в 2009 году прибор CRaTER измеряет энергичные заряженные частицы — частицы, которые могут перемещаться почти со скоростью света и могут нанести вред здоровью — от галактических космических лучей и солнечных частиц. К счастью, плотная атмосфера Земли и сильное магнитное поле обеспечивают адекватную защиту от этих опасных частиц высокой энергии.