Drukuj

Tworzywa sztuczne chronią przed promieniowaniem kosmicznym Plastics protect against cosmic rays

Tworzywa sztuczne chronią przed promieniowaniem kosmicznym
Naukowcy z University of New Hampshire (UNH) oraz Southwest Research Institute (SwRI) poinformowali, że lekkie materiały, jak np. tworzywa sztuczne, mogą stanowić skuteczną ochronę przed promieniowaniem kosmicznym, na jakie narażeni są astronauci podczas podróży kosmicznych.

Dominującym materiałem stosowanym w konstrukcjach statków kosmicznych było dotychczas aluminium. Jak się jednak okazuje, zapewnia ono relatywnie niewielką ochronę przed wysokoenergetycznym promieniowaniem kosmicznym, a ze względu na masę, jego użycie może się stać nieopłacalne.

Badania opisane w artykule opublikowanym online w czasopiśmie "Space Weather" opierają się na danych zbieranych przez teleskop CRaTER (Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation), zainstalowany na pokładzie sondy Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Od momentu rozpoczęcia misji sondy LRO w 2009, CRaTER wykonywał pomiary cząstek wysokoenergetycznych poruszających się z prędkością zbliżoną do prędkości światła, a które mogą być szkodliwe dla zdrowia. Nie stanowią one zagrożenia dla mieszkańców Ziemi dzięki atmosferze i polu magnetycznemu planety, ale są niebezpieczne dla astronautów przebywających w Kosmosie.

- To pierwsze badania wykorzystujące dane z kosmosu do potwierdzenia znanego od pewnego czasu faktu, że tworzywa sztuczne i inne lekkie materiały są bardziej skuteczne niż aluminium w ochronie przed promieniowaniem kosmicznym - powiedział Cary Zeitlin, jeden z autorów artykułu. - Ekranowanie nie może w pełni rozwiązać problemu ekspozycji astronautów na promieniowanie, ale oczywiste są różnice w efektywności zastosowania różnych materiałów.

Zestawienie tworzyw sztucznych i aluminium opiera się na przeprowadzonych wcześniej testach, w których wiązki ciężkich cząstek symulowały promieniowanie kosmiczne. - Efektywność ekranowania za pomocą tworzyw sztucznych w przestrzeni kosmicznej jest zgodna z wynikami eksperymentu z ciężkimi cząstkami, co upewnia nas w słuszności zgłoszonych tez - powiedział Zeitlin. - Wszystkie materiały z zawartością wodoru, także woda, dobrze pełnią funkcję ochronną.

Pomiar dawki promieniowania prowadzono za pomocą materiału z tworzywa symulującego ludzką tkankę mięśniową. Ten eksperyment, jak również badania prowadzone przez marsjański łazik Curiosity, stanowią pierwsze eksperymentalne potwierdzenie wcześniejszych symulacji komputerowych i testów przeprowadzanych w akceleratorach.

Pomiary wykonane przez CRaTER potwierdziły przypuszczenia, iż ekrany wykonane z lekkich materiałów mogą skutecznie chronić podczas długich misji, pod warunkiem, że ich właściwości fizyczne będą wystarczające, aby wytrzymać trudy lotów kosmicznych.