热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

科学家模拟了火星辐射环境

2022-04-27 15:55     来源:科技探险家     宇宙射线

这个场景显示了火星上奋进陨石坑西部边缘的“默里岭”部分。图片来源:NASA/JPL-Caltech/Cornell/ASU

空间辐射,特别是在火星的长期任务中,对宇航员的健康构成重大风险。与地球不同,火星没有内在的全球磁场。此外,它的大气层太薄,无法有效屏蔽辐射

了解火星辐射环境对于为未来在火星上的人类栖息地做准备至关重要。火星没有固有磁场,银河宇宙射线(GCR)粒子在到达火星表面和地下之前可能会直接传播穿过其大气层并与之相互作用。

在一项新的研究中,科学家模拟了火星大气和地形中无所不在的宇宙射线引起的火星辐射环境。他们使用了最先进的建模工具——大气辐射相互作用模拟器 (AtRIS),以及美国宇航局好奇号探测器收集的辐射数据。

他们模拟了地球表面的 GCR 暴露,并测量了它穿透地表污垢和岩石的深度。他们发现较高的表面压力可以有效地减少重离子对辐射的贡献。有效辐射剂量在进入风化层约 12 英寸(30 厘米)处达到峰值。

科学家们根据在各种表面压力和日光层调制条件下计算出的有效剂量估计了最佳屏蔽深度。

研究作者指出, “对于给定的年度生物加权辐射有效剂量阈值,例如 100 mSv,所需的风化层深度在 1 到 1.6 m 之间。在表面压力较高的深陨石坑中,所需的额外风化层防护罩略小一些。”

了解火星物质如何受到 GCR 的影响以及火星大气在改变辐射暴露方面所起的作用是在火星上开发潜在基地的一步。在使用天然表面材料作为屏蔽保护来建造未来的火星住宅时,这项研究将有助于减少辐射危害。



推荐阅读

在火星上深挖可以保护未来的宇航员免受辐射

在人类冒险超越地球大气层并前往火星之前,科学家们必须评估这颗红色星球表面对生命的许多威胁。这包括降落在火星上的宇宙辐射量——特别是银河宇宙射线 (GCR) 粒子。 2022-04-27

中国科学家发现地球辐射带高能电子的超快速沉降机制,全新理论在磁层物理中具有极大普适性

太阳作为地球的能量源,不但带来光明和温度,也带来了大量高能带电粒子。而人类能栖居于地球的一个重要原因就是:地球独特的大气层保护地表免于直接遭受太阳的光和粒子辐射。而张晓佳关注的辐射带,正是地球俘获太阳粒子的一个区域。 2022-04-26

质子和中子的“镜子”使得科学家们能够研究构建我们宇宙的粒子

夸克和胶子是构成我们在宇宙中看到的大部分物质的基本粒子,它们深埋在构成原子核的质子和中子之中。美国能源部斯坦福直线加速器中心的诺贝尔奖研究在半个世纪前首次证明了夸克和胶子的存在(现在称为SLAC国家加速器实验室)。 2022-04-20

研究表明,“费米气泡”源自黑洞“大胃王”

报道称,这两组气泡相互重叠,但它们似乎是由根本不同的物质构成的。费米气泡——其中充满了被称为宇宙射线的超高速粒子——只能被探测高能伽马射线的望远镜发现;而eROSITA气泡——充满了炽热气体——只能被X射线看见。 2022-04-14

紫金山天文台在太阳射电爆发辐射机制的研究方向取得重要进展

太阳射电爆发现象是太阳高能电子活动最直接的物理表现,也是诊断太阳活动区物理状态和高能电子加速与传播过程最重要的观测手段。确定和建立正确的爆发辐射机制,是进行准确诊断的物理前提和理论基础。自上世纪50年代末以来,在太阳射电爆发辐射机制的研究中,“等离子体辐射”和“电子回旋脉泽辐射”这两种机制的长期争议一直是困扰太阳射电爆发辐射和诊断研究的主要难题。 2022-04-14

阅读排行榜