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太空飞行中辐射开课啦下载事件的成因追踪

天文学与空间 2022-03-31 00:01:10

由信息和系统研究组织 左图:阿拉斯卫星

右图:国际空间站上三个不同的探测器被互补使用

team美联社(空间环境数据采集设备-附加有效载荷)、CALET(量热电子望远镜)和MAXI(全天空x光图像监视器)信用:左:ERG科学团队右:JAXA/美国航天局 科学家们在了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穿过空间区域的例子

这些重复出现的事件可能会对人类太空飞行构成挑战,特别是在舱外活动期间

这些危险引发了这样一个问题,即是否可以预测辐射相关事件,以避免不必要的人类辐射暴露

为了预测REP事件,必须首先确定其原因

由日本国家极地研究所(NIPR)的研究人员领导的一个科学小组在回答这个问题上取得了长足的进步

他们的发现发表在8月14日的《地球物理研究杂志:空间物理学》上

该研究的主要作者、NIPR大学副教授片冈龙指出了重复辐射事件的原因,并强调重复辐射事件必须在载人航天飞行任务中加以考虑

“自从国际空间站(ISS)清楚地识别出代表事件以来,理解代表事件的重要性一直在增加,”片冈说

“重复辐射事件很重要,因为它们会在疏散过程中造成辐射剂量

" 据推测,电磁离子回旋波在国际空间站的再循环事件中起着重要作用

然而,其他机制是否在事件生成中起作用仍然是一个悬而未决的问题

电磁波是通过地球磁层中的等离子体传播的电磁波,在等离子体中的带电粒子中引起扰动

Arase卫星观测到的等离子体波(左)和国际空间站CALET探测器观测到的兆电子伏电子计数率(右)

信用:片冈龙浩等人

, 2020 利用国际空间站上的多个传感器,以及来自阿拉斯卫星的数据,该研究小组能够表明,至少有三个独立的过程促成了代表事件

一个确实是EMIC波

但是数据也暗示了另外两个来源:哨声模式合唱波和静电哨声波

哨声模式波可以由与极光活动相关的高能电子激发,例如北极光

“事实证明,国际空间站上的REP事件不仅是由EMIC波引起的,也是由哨声模式波引起的,这使得空间天气预报更加困难,”片冈说

随着对REP事件物理原因的更好理解,片冈和他的团队正在努力寻找预测未来事件的方法

“下一步是通过模拟不同种类的等离子体波活动,对国际空间站的重复辐射事件进行空间天气预报

最终目标是获得一个统一的理论来理解高能粒子和等离子体波之间的相互作用,以及它们对大气、航天器和人类的辐射剂量的影响

"

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