Det kunne fungere, siger forskere fra University of New Hampshire og Southwest Research Institute.
En af de iboende farer ved rumrejser og langvarige efterforskningsmissioner ud over Jorden er den konstante spærring af stråling, både fra vores egen sol og i form af højenergipartikler, der stammer fra uden for solsystemet, kaldet kosmiske stråler. Udvidet eksponering kan i det mindste resultere i celleskader og øgede risici for kræft, og i store doser kan endda resultere i død. Hvis vi ønsker, at menneskelige astronauter skal oprette permanente udposter på Månen, udforske klitter og kløfter i Mars eller mine asteroider for deres værdifulde ressourcer, bliver vi først nødt til at udvikle tilstrækkelig (og rimelig økonomisk) beskyttelse mod farlig rumstråling ... ellers sådanne bestræbelser vil ikke være andet end glorificerede selvmordsopgaver.
Mens lag af sten, jord eller vand kunne beskytte mod kosmiske stråler, har vi endnu ikke udviklet teknologien til at udhulde asteroider til rumskibe eller bygge sten rumdragter (og at sende store mængder af sådanne tunge materialer ud i rummet er endnu ikke omkostning- Heldigvis kan der være en meget lettere måde at beskytte astronauter mod kosmiske stråler - ved hjælp af letvægtsplast.
Selvom aluminium altid har været det primære materiale inden for rumfartøjskonstruktion, giver det relativt lidt beskyttelse mod kosmiske stråler med høj energi og kan tilføje så meget masse til rumfartøjer, at de bliver omkostningsbesparende at udsætte.
Ved hjælp af observationer foretaget af det kosmiske stråle-teleskop for effekterne af stråling (CRaTER), der kredser om månen ombord på LRO, har forskere fra UNH og SwRI fundet, at plast, der er tilstrækkeligt designet, kan give bedre beskyttelse end aluminium eller andre tungere materialer.
”Dette er den første undersøgelse, der bruger observationer fra rummet til at bekræfte, hvad der har været tænkt i nogen tid - at plast og andre lette materialer er pund-for-pund mere effektive til afskærmning mod kosmisk stråling end aluminium,” sagde Cary Zeitlin fra SwRI Earth , Hav og rumafdeling på UNH. "Afskærmning kan ikke helt løse stråleeksponeringsproblemet i dybe rum, men der er klare forskelle i effektiviteten af forskellige materialer."
Zeitlin er hovedforfatter af et papir, der er offentliggjort online i tidsskriftet American Geophysical UnionRumvejr.
Sammenligningen af plast-aluminium blev foretaget i tidligere jordbaserede tests ved anvendelse af bjælker af tunge partikler for at simulere kosmiske stråler. "Afskærmningseffektiviteten af plasten i rummet er meget i tråd med det, vi opdagede fra bjælkeeksperimenterne, så vi har fået meget tillid til de konklusioner, vi drager fra det arbejde," siger Zeitlin. ”Alt med højt brintindhold, inklusive vand, ville fungere godt.”
De pladsbaserede resultater var et produkt af CRaTERs evne til at måle stråledosis af kosmiske stråler nøjagtigt efter at have passeret gennem et materiale kendt som ”vævækvivalent plast”, der simulerer humant muskelvæv.
(Det er måske ikke se ligesom menneskeligt væv, men det opsamler energi fra kosmiske partikler på meget samme måde.)
Før CRaTER og nylige målinger fra Radiation Assessment Detector (RAD) på Mars rover Curiosity, var virkningerne af tyk afskærmning på kosmiske stråler kun blevet simuleret i computermodeller og i partikelacceleratorer med lidt observationsdata fra det dybe rum.
CRaTER-observationer har valideret modellerne og de jordbaserede målinger, hvilket betyder, at lette afskærmningsmaterialer med sikkerhed kunne bruges til lange missioner - forudsat at deres strukturelle egenskaber kan gøres tilstrækkelige til at modstå stramningen i rumfart.
Kilder: EurekAlert og [emailbeskyttet]
