“Evreni Laboratuvara Getiriyoruz”: Güçlü Galaktik Kozmik Işın Simülatörü, Dünyadaki Derin Uzay Deneylerini Güçlendirecek

GSI/FUAR hızlandırıcı tesis galaktik bir gemiyi kabul etti kozmik ışın (GCR) simülatörü Avrupa Uzay Ajansı (ESA), Almanya'nın Darmstadt kentindeki devasa kompleksine kurulum için aynı gücü üretebilecek yüksek enerji kozmik ışınlar astronotlar, uydularve diğer uzay aracı uzayda açığa çıkarlar.

Yeni GCR simülatörünün arkasındaki ekip, sistemlerinin, uzayda maliyetli deneyler yapmak yerine, tasarımcıların ve mühendislerin, Dünya'daki potansiyel olarak zararlı GCR'lere yönelik güvenlik açıklarını ortaya çıkarmak için uzay tabanlı operasyonlara yönelik sistem ve bileşenleri test etmelerine olanak tanıyacağını söyledi.

"Şimdiye kadar Avrupa'da GCR'leri simüle etmenin güvenilir bir yolu yoktu." açıkladı Marco Durante, Darmstadt Teknik Üniversitesi'nde profesör ve GSI/FAIR'in Biyofizik araştırma bölümünün başkanı.

Galaktik Kozmik Işın Simülatörü Astronotlara Yönelik Gerçek Tehlikeyi Taklit Ediyor

Dünyanın koruyucu manyetik alanının dışındaki uzayda çalışan astronotlar ve insan yapımı nesneler, sürekli olarak çeşitli zararlı radyasyon türlerine maruz kalır. Güneş tarafından fırlatılan yüksek enerjili parçacıklar insanlara ve elektronik cihazlara en zararlı olanlar olarak kabul edilirken, bir sonraki en zararlı olanı Samanyolu galaksisinin uzak kollarından kaynaklanan galaktik kozmik ışınlardır.

Süpernova ve diğer aşırı kozmik olaylar tarafından oluşturulan GCR'ler esas olarak helyum çekirdeği ve protonlardan oluşur. Ancak yeni simülatörün arkasındaki ekip, bu zararlı ışınların aynı zamanda "astronotların radyasyona maruz kalmasına önemli ölçüde katkıda bulunan" diğer yüksek yüklü ve yüksek enerjili parçacıkları da içerdiğini belirtiyor.

GCR simülatörünün satın alındığını duyuran GSI/FAIR açıklamasına göre, tahminler astronotun vücudunun en az birkaç günde bir proton tarafından "geçildiğini" öne sürüyor. Bir astronotun uzayda yeterince uzun süre kalması durumunda, tahminler, hücrelerinin de birkaç haftada bir helyum çekirdeklerinden ve birkaç ayda bir yüksek yük/yüksek enerji (HZE) parçacıklarından geçeceğini göstermektedir.

GCR'ler bir uzay aracının koruyucusundan geçerken nötronlar ve başka parçalar oluştururlar. GSI/FAIR ekibine göre, bu ilave maruz kalma, uzun vadeli bilim adamlarının ve hatta uzun vadeli kolonicilerin Alçak Dünya Yörüngesi deneyimindeki astronotlardan daha yüksek radyasyon seviyeleri deneyimleyeceği "Ay'a veya Mars'a yapılacak uzun vadeli görevler sırasında özellikle sorunlu olabilir".

"Bu nedenle GCR'ler astronotlar için en önemli uzun vadeli sağlık riskidir ve kansere, dejeneratif hücre etkilerine veya merkezi sinir sistemi bozukluklarına yol açabilir" diye açıklıyorlar.

Evreni Laboratuvara Getirmek

GCR'ler aynı zamanda uzay aracına ve uydu elektroniklerine de zarar verebileceğinden, Darmstadt Teknik Üniversitesi araştırmacıları, bu deneyleri uzayda yürütmenin ek maliyetleri ve karmaşıklıkları olmadan, bileşenlerin ve astronotların Dünya üzerindeki hazırlığını test etmek için tasarlanmış yeni bir sistemi benimsemeye istekliydi.

Durante, "Bu, araştırmacıların teknik bileşenleri ve insan dokusunu etkileyen dozları ve bu etkilerin hedefe yönelik bir yaklaşımla nasıl kontrol edilebileceğini veya sınırlandırılabileceğini daha iyi anlamasını sağlıyor" dedi. "Bu nedenle araştırma ekibimiz, ESA ortaklarımızın desteğiyle, GCR'ler için bir simülatör geliştirdi ve bunu FAIR Aşama 0 deney programının bir parçası olarak GSI/FAIR'de devreye aldı."

Biyofizik bölümünden ve Uzay Radyasyon Fiziği grubunun lideri Dr. Christoph Schuy'a göre Galaktik Kozmik Işın simülatörü, hibrit bir 'aktif-pasif' yöntem kullanıyor. Bu, tesisin hızlandırıcıları tarafından üretilen birincil iyon ışınından gelen enerjinin, sistemin pasif ışın modülatörlerini etkilemeden önce aktif olarak değiştirildiği anlamına gelir; bu sürecin "partikül terapisinde iyi bilinen ve kanıtlanmış bir yöntem" olduğunu belirttiler.

Mevcut uygulamada modülatörlerin geometrisi, malzemesi, bileşimi ve kalınlığı, gerçek, derin uzay radyasyon ortamı analoguna en iyi şekilde yaklaşacak şekilde optimize edilmiştir. Dr. Schuy'a göre, ilk testler "uzay görevlerinden bilinen değerlerle iyi bir uyum" olduğunu gösteriyor.

Araştırmacı, "İddiamıza uygun olarak bu başarı ile Evren'i laboratuvara getiriyoruz" dedi.

Çalışma “Hibrit aktif-pasif Galaktik Kozmik Işın simülatörü: Siliko içi tasarım ve optimizasyon”Uzay Araştırmalarında Yaşam Bilimleri dergisinde yayınlandı.

Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief'te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].