Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Новое исследование физиков поможет защитить экипажи космических аппаратов в полетах на Луну и Марс

Новое исследование физиков поможет защитить экипажи космических аппаратов  в полетах на Луну и Марс
Солнечное излучение не только несет свет и тепло людям на нашей планете, но и представляет серьезную угрозу для тех, кто в будущем отважится покорять окружающее Землю космическое пространство. Ученые из США и Южной Кореи разработали новую методику прогнозирования опасной солнечной активности.


 

 

Исследователи из Соединенных Штатов и Южной Кореи изобрели новую систему предупреждения о так называемых «солнечных штормах» - опасных и, к сожалению, весьма частых для нашей планетарной системы явлениях. Улучшенная система способна предсказывать приближение к земле проникающего солнечного излучения почти за три часа до начала его фактического воздействия на околоземные объекты. Теперь астронавты и космонавты, а кроме того, экипажи самолетов, осуществляющих полеты в приполярных областях, будут иметь достаточно часто времени, чтобы принять защитные меры.

Ученые-физики из Университета в Делавэре (the University of Delaware), а также из Национального Университета Чунг-Нам (Chungnam National University) и Университета Ханянг (Hanyang University) на днях сообщили о своем изобретении в журнале Space Weather: The International Journal of Research and Applications, издаваемом Американским Геофизическим Союзом.

Профессор Джон Бибьер (John Bieber) из Исследовательского института им. Генри Бартола (Bartol Research Institute), подразделения Факультета Физики и Астрономии, Университета в Делавэре руководил научным проектом, а главным автором публикации стал Су Ён Оу (Su Yeon Oh), исследователь из Национального Университета Чунг-Нам, тесно сотрудничавший с Бибьером.

 

Вспышка на Солнце, сопровождающаяся выбросом солнечного вещества в космическое пространство

 

«Частицам, испускаемым Солнцем во время солнечного шторма, требуется всего лишь десять минут, для того чтобы достигнуть нашей планеты, поскольку эти частицы перемещаются со скоростью света», - объясняет Бибьер. Площадь зоны солнечных штормов может занимать тысячи квадратных миль – практически, как область поражения водородной бомбы.

Ученые использовали в своей работе данные, собранные двумя нейтронными детекторами, установленными когда-то на Южном Полюсе сотрудниками Университета в Делавэре. Эта информация помогла им определить интенсивность высокоэнергетичных быстро движущихся заряженных частиц, которые прибывают на Землю в результате солнечного шторма. Такие частицы «переносят» энергию, равную 500 Мегаэлектрон-Вольт (MeV), или 500 миллионов Электрон-Вольт. Изучая свойства этих, прибывающих первыми частиц, исследователи могут делать важные  прогнозы в отношении других, медленно движущихся и гораздо более опасных частиц, следующих за своими более быстрыми «собратьями».

 

Земля - за исключением полярных областей - защищена от опасного солнечного излучения своим магнитным полем

 

«Эти медленные частицы более опасны потому, что их всегда оказывается очень много. Вот в чем заключается угроза», - продолжает Бибьер.

Когда самые первые, положительно заряженные частицы, ил протоны, сталкиваются с молекулами воздуха в земной атмосфере, они распадаются на мелкие «кусочки», которые впоследствии обрушиваются на другие молекулы. В результате этого каскадного процесса высвобождаются  нейтроны – частицы с нейтральным зарядом.

Исследуя нейтроны, появляющиеся в атмосфере благодаря подобным солнечным событиям и улавливаемые нейтронными детекторами на Южном Полюсе, ученые рассчитали энергию прибывших первыми протонов и, исходя из полученных данных, смогли оценить энергию и интенсивность потоков более медленных и опасных частиц.

Авторы сравнили свои прогнозы, касавшиеся двенадцати солнечных событий, с наблюдениями, произведенными геосинхронными спутниками, и удостоверились в том, что данные расчетов для протонов с энергией от 40 до 80 Мэгаэлектрон-Вольт совпадают с информацией от спутников.

 

Солнечная радиация оказывает разрушительное воздействие на ДНК биологических организмов

 

В зависимости от энергии протонов, новая система предоставляет до 166 минут времени для принятия решений о защитных действиях. По словам Бибьера, этого времени должно хватить для того, чтобы в будущих дальних полетах экипажи космических аппаратов успевали спрятаться в специальных экранированных отсеках, а пилоты, пролетающие над полярными регионами, получали возможность снизить высоту.

Как велик риск? Сейчас на Солнце наступает период наиболее высокой, то есть пиковой активности, повторяющийся каждые 11 лет. Солнечные штормы, вспышки и выбросы вещества из области солнечной короны, несут угрозу и для электронных систем на Земле.

«Если вы пролетаете на самолете где-нибудь в районе полюсов, то вы подвергаетесь воздействию радиации, сравнимому с облучением во время процедур рентгеновской диагностики – которые вы не планировали делать», - отмечает Бибьер. «А если же вы – космонавт, совершающий перелет на Луну или Марс, то солнечное излучение становится куда более серьезной проблемой. Смертельно опасной!»

 

Специалистам, проектирующим будущие космические станции для Луны и Марса, необходимо уже сейчас предусмотреть эффективные защитные меры против космического излучения

 

«За последние годы множество людей побывало на сравнительно низкой земной орбите,   но если мы решим вернуться на Луну или послать человека на Марс, нам уже сейчас нужно задуматься об этой космической опасности», - предостерегает Бибьер.

Судя по всему, астронавтам из программы Apollo очень повезло. «Каким-то чудом запуски пилотируемых аппаратов на Луну пришлись на периоды между крупными солнечными вспышками, которые в противном случае представляли бы смертельную угрозу для жизни астронавтов», - отмечает Бибьер.

Исследование, в котором также принимали участие Джон Клем (John Clem), Пол Эверсон (Paul Evenson) и Роджер Пайл (Roger Pyle) из Университета в Делавэре, Ю И (Yu Yi) из Университета Чунгнам, а также Йонг-Кьюн Ким (Yong-Kyun Kim) из Университета Ханянг, спонсировалось южнокорейским правительством  через Национальный Исследовательский Фонд Южной Кореи, Национальным Научным Фондом США, NASA и в рамках программы EPSCoR The Experimental Program to Stimulate Competitive Research.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Квантовые точки улучшили перовскитные солнечные панели

Квантовые точки улучшили перовскитные солнечные панели

Солнечные элементы на основе перовскита прошли долгий путь за короткое время, но продолжают совершенствоваться. Теперь инженеры добавили в рецепт слой квантовых точек, в результате чего получился более стабильный солнечный элемент с почти рекордной эффективностью.

Перовскитные материалы делают солнечные батареи эффективными по нескольким причинам. Тонкие пленки из них способны эффективно поглощать весь спектр видимого света, они недорогие в изготовлении, легкие и гибкие. Но есть загвоздка. Перовскитные солнечные элементы имеют проблемы со стабильностью и могут разрушаться в реальных условиях, а их эффективность имеет тенденцию падать в больших масштабах. В...
22.01.22 14:11
0
2
Подтверждено эксцентричное слияние черных дыр

Подтверждено эксцентричное слияние черных дыр

Ученые считают, что впервые зафиксировали слияние двух черных дыр с эксцентричными орбитами.

Открытие поможет объяснить, почему некоторые из слияний черных дыр, обнаруженных LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration, намного тяжелее, чем считалось возможным ранее. Эксцентричные (вытянутые) орбиты могут быть признаком того, что черные дыры могут неоднократно поглощать другие во время случайных столкновений в областях, густо населенных черными дырами. Ученые изучили самую массивн...
21.01.22 11:33
0
1
На Мимасе обнаружен внутренний океан

На Мимасе обнаружен внутренний океан

Ученый Юго-Западного научно-исследовательского института решил доказать, что крошечный, самый внутренний спутник Сатурна - это замороженный инертный спутник, а вместо этого обнаружил убедительные доказательства жидкого внутреннего океана Мимаса.

В последние дни миссии космический корабль Кассини обнаружил любопытные колебания (либрации) во вращении луны, что часто указывает на наличие геологически активного тела, способного поддерживать внутренний океан. «Если на Мимасе есть океан, он представляет новый класс небольших «невидимых» океанских миров с поверхностью, которая не выдает существования океана», — сказала доктор Алисса Роден из Sw...
20.01.22 11:47
0
1
Первый археологический эксперимент в космосе

Первый археологический эксперимент в космосе

На этой неделе на Международной космической станции начался первый в мире — или первый в Солнечной системе — археологический проект.

Под руководством археологов Элис Горман из Университета Флиндерса и Джастина Уолша из Университета Чепмена в Калифорнии Археологический проект Международной космической станции (ISSAP) стал первым археологическим исследованием космической среды обитания. «Мы первые, кто пытается понять, как люди относятся к предметам, с которыми они живут в космосе», — говорит доцент Уолш. «Привнося археологическ...
19.01.22 11:49
0
2
Подтверждено эксцентричное слияние черных дыр

Подтверждено эксцентричное слияние черных дыр

Ученые считают, что впервые зафиксировали слияние двух черных дыр с эксцентричными орбитами.

Открытие поможет объяснить, почему некоторые из слияний черных дыр, обнаруженных LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration, намного тяжелее, чем считалось возможным ранее. Эксцентричные (вытянутые) орбиты могут быть признаком того, что черные дыры могут неоднократно поглощать другие во время случайных столкновений в областях, густо населенных черными дырами. Ученые изучили самую массивн...
21.01.22 11:33
0
1
На Мимасе обнаружен внутренний океан

На Мимасе обнаружен внутренний океан

Ученый Юго-Западного научно-исследовательского института решил доказать, что крошечный, самый внутренний спутник Сатурна - это замороженный инертный спутник, а вместо этого обнаружил убедительные доказательства жидкого внутреннего океана Мимаса.

В последние дни миссии космический корабль Кассини обнаружил любопытные колебания (либрации) во вращении луны, что часто указывает на наличие геологически активного тела, способного поддерживать внутренний океан. «Если на Мимасе есть океан, он представляет новый класс небольших «невидимых» океанских миров с поверхностью, которая не выдает существования океана», — сказала доктор Алисса Роден из Sw...
20.01.22 11:47
0
1
Первый археологический эксперимент в космосе

Первый археологический эксперимент в космосе

На этой неделе на Международной космической станции начался первый в мире — или первый в Солнечной системе — археологический проект.

Под руководством археологов Элис Горман из Университета Флиндерса и Джастина Уолша из Университета Чепмена в Калифорнии Археологический проект Международной космической станции (ISSAP) стал первым археологическим исследованием космической среды обитания. «Мы первые, кто пытается понять, как люди относятся к предметам, с которыми они живут в космосе», — говорит доцент Уолш. «Привнося археологическ...
19.01.22 11:49
0
1
Обнаруженный углерод даст ключ к пониманию древнего Марса

Обнаруженный углерод даст ключ к пониманию древнего Марса

Марсоход НАСА Curiosity приземлился на Марсе 6 августа 2012 года и с тех пор бродит по кратеру Гейла, собирая образцы и отправляя результаты домой для интерпретации исследователями.

Анализ изотопов углерода в образцах донных отложений, взятых из полудюжины открытых мест, включая обнаженную скалу, дает исследователям три правдоподобных объяснения происхождения углерода: космическая пыль, ультрафиолетовое разложение углекислого газа или ультрафиолетовое разложение биологически произведенного метана. Все три из сценария нетрадиционны, в отличие от процессов, распространенных на ...
18.01.22 12:21
0