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太空飞行中辐射事件的成因追踪

辐射时间 相对论电子沉淀
发布:2020-10-22 10:22:09    

科学家在理解可能影响人类太空飞行活动的辐射事件的来源方面取得了重大进展。相对论电子沉淀(REP)事件是高能电子以光速的很大一部分移动通过空间区域的情况。这些REP事件可能会给人类航天带来挑战,特别是在舱外活动(EVA)期间。

这些危害引发了一个问题,即是否可以预测REP事件,以避免人类不必要的辐射暴露。为了预测REP事件,必须首先确定其原因。

由国立极地研究所(NIPR)的研究人员领导的科研团队与京都大学可持续人类圈研究所的栗田聪合作,在回答这一问题方面取得了长足的进步。他们的发现发表在8月14日的《地球物理研究空间物理学杂志》上。

该研究的主要作者,NIPR副教授Ryuho Kataoka指出了REP事件的起因,并强调在人类航天飞行中必须考虑REP事件。

Kataoka说:“自从国际空间站(ISS)清楚地识别出REP事件以来,理解REP事件的重要性一直在增加。” “ REP事件很重要,因为它们会在EVA期间引起辐射剂量。”

据推测,电磁离子回旋加速器(EMIC)波在国际空间站的REP事件中起着重要作用。但是,是否还有其他机制在REP事件的产生中发挥作用仍是一个悬而未决的问题。EMIC波是电磁波,它通过地球磁层中的等离子体传播,从而导致等离子体内带电粒子受到干扰。

利用国际空间站上的多个传感器以及Arase卫星的数据,研究小组能够证明,至少有三个独立的过程促成了REP事件。一个确实是EMIC波。但是数据还提出了另外两个来源:惠斯勒模式合唱波和静电惠斯勒波。惠斯勒模式波会被与极光活动(例如北极光)相关的高能电子激发。

Kataoka说:“事实证明,国际空间站的REP事件不仅是由EMIC波引起的,而且是由吹口哨模式波引起的,这使太空天气预报变得更加困难。”

通过对REP事件的物理原因有更好的了解,Kataoka和他的团队正在研究预测未来事件的方法。“下一步是通过对不同种类的等离子波活动进行建模,对国际空间站REP事件的空间天气预报。最终目标是获得一个统一的理论,以理解高能粒子和等离子波的相互作用,以及它们对大气,航天器和人类的辐射剂量的影响。”

 

科学家在理解可能影响人类太空飞行活动的辐射事件的来源方面取得了重大进展(RIUHO Kataoka,国家极地研究所ROIS)。

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