science >> Wetenschap >  >> Fysica

Ruimtestraling gereproduceerd in het laboratorium voor betere, veiliger missies

Ruimte straling. Krediet:Universiteit van Strathclyde, Glasgow

Door de mens veroorzaakte ruimtestraling is geproduceerd in onderzoek onder leiding van de Universiteit van Strathclyde, die kunnen helpen om ruimteverkenning veiliger te maken, betrouwbaarder en uitgebreider.

Onderzoekers gebruikten nieuwe op laser-plasma gebaseerde versnellers om de straling na te bootsen, die een risico vormt voor astronauten en ruimtetechnologie vanwege het gebrek aan bescherming ertegen in de ruimte.

De studie, gefinancierd door de European Space Agency (ESA), laat voor het eerst zien dat dit type apparaat kan worden gebruikt voor realistische reproductie en testen van ruimtestraling op aarde.

Het onderzoek, gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , ook onderzoekers en R&D-capaciteiten bij ESA betrokken, Heinrich-Heine-Universiteit Düsseldorf, de Central Laser Facility - waar de stralingstests werden uitgevoerd - de Universiteit van Hamburg, Leibniz Supercomputing Center en de University of California Los Angeles.

Er zijn verkennende proof-of-concept-experimenten uitgevoerd aan de Heinrich-Heine-University in Düsseldorf en in de Central Laser Facility in het VK. In samenwerking met het Nationaal Fysisch Laboratorium en de Centrale Laserfaciliteit, verdere ontwikkeling van deze applicatie is gepland in het in Strathclyde gevestigde Scottish Centre for the Application of Plasma-Based Accelerators (SCAPA).

Professor Bernhard Hidding, van Strathclyde's Department of Physics, zei:"Ruimtestraling is een gevaar voor zowel satellietelektronica als bemande ruimtevaart. De magnetische kern van de aarde beschermt ons tegen gevaarlijke deeltjes, maar de ruimte heeft zo'n bescherming niet.

"Het testen van een oplossing zou idealiter in de ruimte worden gedaan, maar dit is kostbaar; bovendien ruimte

straling is moeilijk te repliceren in laboratoriumomstandigheden met conventionele stralingsbronnen, die straling produceren met een nogal onnatuurlijke energieverdeling. Door gebruik te maken van laser-plasma-versnellers, echter, we waren in staat om deeltjesflux te produceren die meer leek op omstandigheden in de ruimte.

"Ons onderzoek toont aan dat laser-plasma-versnellers levensvatbare hulpmiddelen zijn voor het testen van ruimtestraling en een waardevolle aanvulling zijn op conventionele testtechnieken op de grond. Er wordt verdere vooruitgang verwacht in de laser-plasma-versnellertechnologie en dit zal het bereik van nauwkeurig reproduceerbare ruimtestraling mogelijk maken verder uit te breiden, tot, bijvoorbeeld, de stralingsgordels van andere planeten met magnetische velden, zoals Jupiter of Saturnus.

"Deze planeten hebben veel sterkere magnetische velden, het genereren van veel hogere energie-elektronen dan die van de aarde, maar verkenningsmissies in deze ruwe stralingsomgevingen hebben een hoge wetenschappelijke prioriteit, zoals het onderzoeken van de mogelijkheid van water op de Jupitermaan Io."