地球上的太空科学家模仿太空辐射

太空辐射在地球上的一个试验室里被仿制了。科学家运用激光等离子加快器仿制了盘绕咱们地球的高能粒子辐射。这项研讨有助于研讨太空探究对人类的影响，并发生更具弹性的卫星和火箭设备。

地球上的太空：科学家仿照太空的辐射。（科特西：斯特拉斯克莱德大学）

太空辐射是咱们雄心勃勃探究太阳系的首要阻碍。来自太阳和深空的高能电离粒子对人类健康极端风险，由于它们能直接穿过皮肤并贮存能量，不可逆转地损坏细胞和DNA。除此之外，辐射还会对卫星和设备形成严重损坏。

尽管研讨太空辐射影响的最显着的办法是将试验带入太空，但这是十分贵重和不切实际的。但是做相反的作业——在地球上发生相似的太空辐射——却反常困难。科学家现已测验运用传统的回旋加快器和线性粒子加快器。不过，这粒子只能发生单能粒子，而单能粒子不能精确代表已发现的空间辐射中的宽能带粒子。

现在，由英国斯特拉斯克莱德大学的伯恩哈德 希丁领导的研讨人员找到了一个解决方案。研讨小组运用杜塞尔多夫大学和卢瑟福阿普尔顿试验室的激光等离子加快器来发生宽能带电子和质子，这些电子和质子是“范-艾伦带”中的典型粒子——这一辐射带是由地磁场发生的粒子辐射区域。

总归，太空辐射是阻碍人类航天的要害因素之一。

思克莱德大学Bernhard Hidding

从激光到等离子体

加快器的作业原理是将高能量、高亮度的激光束投射在面积仅几平方微米的薄金属箔靶上。“激光脉冲的能量之大，所发生的电磁场能量乃至比比原子内部的库仑力大一个数量级，”Hidding解说说，“因而金属箔靶被瞬间转换为等离子体。”等离子体粒子被激光的强电场和其他等离子体的场加快，被加快的程度取决于粒子的初始方位，这样的一个进程可以发生巨大的能量。

该研讨团队运用电子灵敏图画板、质子放射性色素膜和闪耀荧光屏研讨了这些等离子体粒子。为了证明试验室制造出的辐射与外太空的空间辐射适当，该团队恳求美国宇航局（NASA）进行计算机模仿。“NASA的模仿方法是根据模型和丈量的，代表了咱们现在已知最先进的常识。”Hidding说。

监控损害

下一个使命是证明该体系可经过光耦合器测验粒子辐射来测验空间辐射的影响。光电耦合器材常用于在彼此阻隔的电路之间传输电信号。别的，Hidding和团队经过丈量体系的电流传输比来监测辐射诱发的衰减效果。

美国《科学陈述》杂志中所描绘的概念验证试验有或许成为不需求脱离地球研讨空间辐射影响的重大突破。试验的下一步将制定用于测验电子设备和生物样本的规范。“究竟，空间辐射是人类航天飞翔需求战胜的要害阻碍之一。”Bernhard Hidding说。

Hiddings表明，斯特拉思克莱德大学新装备的激光器也将在未来的研讨中发挥要害效果。“这是当今世界上平均功率最高的激光体系，”该体系被安装在苏格兰等离子体加快器使用中心（SCAPA）的三个辐射屏蔽掩体中，最多能宣布七束光。“咱们的研讨方针是为空间辐射研讨和测验开宣布专用的激光束，并将其用于英国等地继续不断的开展的太空职业。”

相关常识

粒子加快器（英语：particle accelerator）是使用电场来推进带电粒子使之获得高能量。日常日子中常见的粒子加快器有用于电视的阴极射线管及X光管等设备。只有当被加快的粒子置于抽真空的管中时，才不会被空气中的分子所碰击而溃散。在高能加快器里的粒子由四极磁铁（quadrupole magnet）聚集成束，使粒子不会由于彼此间发生的排斥力而散开。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

translate: 虹明

author: Sarah Tesh

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