Các nhà khoa học vũ trụ báo cáo rằng các vật liệu nhẹ hơn như nhựa cung cấp khả năng che chắn hiệu quả chống lại các mối nguy bức xạ mà các phi hành gia phải đối mặt trong quá trình du hành vũ trụ kéo dài.
Các nhà khoa học vũ trụ từ Đại học New Hampshire (UNH) và Viện nghiên cứu Tây Nam (SwRI) báo cáo rằng dữ liệu được thu thập bởi Tàu quỹ đạo trinh sát mặt trăng (LRO) của NASA cho thấy các vật liệu nhẹ hơn như nhựa cung cấp hiệu quả chống lại các nguy cơ phóng xạ mà các phi hành gia phải đối mặt trong chuyến du hành vũ trụ kéo dài . Phát hiện này có thể giúp giảm rủi ro sức khỏe cho con người trong các nhiệm vụ trong tương lai vào không gian sâu.
Nhôm luôn là vật liệu chính trong chế tạo tàu vũ trụ, nhưng nó cung cấp sự bảo vệ tương đối ít trước các tia vũ trụ năng lượng cao và có thể tăng thêm khối lượng lớn cho tàu vũ trụ khiến chúng trở nên cấm chi phí để phóng.
Quan niệm của các nghệ sĩ về tàu quỹ đạo trinh sát mặt trăng của NASA trên Mặt trăng. Kính thiên văn Tia vũ trụ cho Hiệu ứng Bức xạ (CRaTER) có thể nhìn thấy ở trung tâm của hình ảnh ở góc dưới bên trái của tàu vũ trụ. Hình ảnh lịch sự của NASA.
Các nhà khoa học đã công bố phát hiện của họ trực tuyến trên tạp chí Liên minh địa vật lý Hoa Kỳ Space Weather. Các tiêu chuẩn đo lường của tia vũ trụ thiên hà với thiết bị CRaTER, công việc này dựa trên các quan sát của Kính viễn vọng vũ trụ cho hiệu ứng bức xạ (CRaTER) trên tàu vũ trụ LRO. Tác giả chính của bài báo là Cary Zeitlin của SwRI Trái đất, Đại dương và Cục Vũ trụ tại UNH. Đồng tác giả Nathan Schwadron của Viện nghiên cứu Trái đất, Đại dương và Không gian UNH là nhà nghiên cứu chính cho CRaTER.
Zeitlin nói, Đây là nghiên cứu đầu tiên sử dụng các quan sát từ không gian để xác nhận những gì người ta nghĩ trong một thời gian ngắn rằng nhựa và các vật liệu nhẹ khác có hiệu quả cao hơn để chống bức xạ vũ trụ so với nhôm. Che chắn hoàn toàn có thể giải quyết vấn đề phơi nhiễm phóng xạ trong không gian sâu, nhưng có sự khác biệt rõ ràng về hiệu quả của các vật liệu khác nhau.
Việc so sánh nhôm-nhựa được thực hiện trong các thử nghiệm trên mặt đất trước đó bằng cách sử dụng các chùm hạt nặng để mô phỏng các tia vũ trụ. Zeitlin cho biết, hiệu quả che chắn của nhựa trong không gian rất phù hợp với những gì chúng tôi phát hiện được từ các thí nghiệm chùm tia, vì vậy chúng tôi đã đạt được rất nhiều niềm tin vào kết luận mà chúng tôi rút ra từ công trình đó, ông Zeitlin nói. Bất cứ thứ gì có hàm lượng hydro cao, bao gồm cả nước, sẽ hoạt động tốt.
Các kết quả dựa trên không gian là một sản phẩm của CRaTER, có khả năng đánh giá chính xác liều bức xạ của các tia vũ trụ sau khi đi qua một vật liệu gọi là nhựa tương đương mô, đá mô phỏng mô cơ của con người. Trước CRaTER và các phép đo gần đây của Máy dò đánh giá bức xạ (RAD) trên Curiosity trên sao Hỏa, hiệu ứng che chắn dày trên các tia vũ trụ chỉ được mô phỏng trong các mô hình máy tính và trong máy gia tốc hạt, với rất ít dữ liệu quan sát từ không gian sâu.
Các quan sát CRaTER đã xác nhận các mô hình và các phép đo trên mặt đất, có nghĩa là các vật liệu che chắn nhẹ có thể được sử dụng một cách an toàn cho các nhiệm vụ dài, miễn là các đặc tính cấu trúc của chúng có thể được thực hiện đủ để chịu được sự khắc nghiệt của không gian.
Kể từ khi LRO ra mắt năm 2009, thiết bị CRaTER đã đo các hạt tích điện có năng lượng, các hạt có thể di chuyển với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng và có thể gây ra các ảnh hưởng bất lợi cho sức khỏe từ các tia vũ trụ và các sự kiện hạt mặt trời. May mắn thay, bầu khí quyển dày của Trái đất và từ trường mạnh cung cấp khả năng che chắn đầy đủ chống lại các hạt năng lượng cao nguy hiểm này.
Thông qua Đại học New Hampshire