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
Airbus планирует запустить авиалайнеры на жидком водороде к 2035 году

Airbus планирует запустить авиалайнеры на жидком водороде к 2035 году

Компания Airbus заявляет, что находится на пути к тому, чтобы полностью рабочая электрическая силовая установка мегаваттного класса, работающая на криогенном жидком водороде, была испытана в полете к 2026 году, опередив полномасштабный пассажирский авиалайнер с нулевым уровнем выбросов, который она планирует ввести в эксплуатацию к 2035 году.

Эти передовые силовые агрегаты в конечном итоге должны быть полностью заключены в большие отсеки, подвешенные под крыльями, где обычно можно найти мощную реактивную турбину. Каждая капсула будет иметь собственный резервуар с жидким водородом внутри, а также криогенное охлаждающее оборудование, чтобы поддерживать температуру кипения топлива при чрезвычайно низкой температуре -253 ° C. У каждой капс...
05.12.22 09:14
0
0
Ученые научились уничтожать жировые отложения в любом месте тела

Ученые научились уничтожать жировые отложения в любом месте тела

Жировые клетки профессионального спортсмена могут выглядеть совершенно иначе, чем клетки человека, страдающего ожирением, и технологии, позволяющие сделать одни из них более похожими на другие, могут открыть новые мощные методы лечения этого заболевания.

Ученые сообщают о захватывающем прогрессе в этой области, демонстрируя, как положительно заряженные наноматериалы можно вводить в нездоровый жир, чтобы вернуть его в здоровое состояние, закладывая основу для лечения, которое избирательно воздействует на жировые отложения в любом месте тела. Исследование, проведенное учеными из Колумбийского университета, было опубликовано в двух статьях и посвяще...
04.12.22 10:46
0
1
Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

В скоплениях галактик есть часть звезд, которые уходят в межгалактическое пространство, потому что их вытягивают огромные приливные силы, возникающие между галактиками в скоплении. Свет, излучаемый этими звездами, называется внутрикластерным светом и очень слаб.

Его яркость составляет менее 1% от яркости самого темного неба, которое мы можем наблюдать с Земли. Это одна из причин, почему изображения, сделанные из космоса, очень ценны для их анализа. Инфракрасные волны позволяют исследовать скопления галактик иначе, чем с помощью видимого света. Благодаря его эффективности в инфракрасном диапазоне и четкости изображений телескопа Джеймса Уэбба, исследовате...
03.12.22 13:46
0
0
Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Первичные черные дыры — удивительные космические тела, которые активно исследуются астрофизиками всего мира. Исходя из названия, это черные дыры, которые появились на заре существования Вселенной, менее чем через секунду после Большого взрыва.

Теоретическая физика предполагает, что за долю секунды до образования Вселенной пространство не было полностью однородным, поэтому более плотные и горячие области могли коллапсировать в черные дыры. В зависимости от того, когда именно они образовались в течение этой доли секунды, эти первичные черные дыры могли быть очень разной массы и связанными с ней характеристиками.Некоторые физики-теоретики ...
02.12.22 09:01
0
1
Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

В скоплениях галактик есть часть звезд, которые уходят в межгалактическое пространство, потому что их вытягивают огромные приливные силы, возникающие между галактиками в скоплении. Свет, излучаемый этими звездами, называется внутрикластерным светом и очень слаб.

Его яркость составляет менее 1% от яркости самого темного неба, которое мы можем наблюдать с Земли. Это одна из причин, почему изображения, сделанные из космоса, очень ценны для их анализа. Инфракрасные волны позволяют исследовать скопления галактик иначе, чем с помощью видимого света. Благодаря его эффективности в инфракрасном диапазоне и четкости изображений телескопа Джеймса Уэбба, исследовате...
03.12.22 13:46
0
0
Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Первичные черные дыры — удивительные космические тела, которые активно исследуются астрофизиками всего мира. Исходя из названия, это черные дыры, которые появились на заре существования Вселенной, менее чем через секунду после Большого взрыва.

Теоретическая физика предполагает, что за долю секунды до образования Вселенной пространство не было полностью однородным, поэтому более плотные и горячие области могли коллапсировать в черные дыры. В зависимости от того, когда именно они образовались в течение этой доли секунды, эти первичные черные дыры могли быть очень разной массы и связанными с ней характеристиками.Некоторые физики-теоретики ...
02.12.22 09:01
0
-1
Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Согласно наиболее распространенной теории, планетные системы формируются из больших облаков пыли и газа, образующих диски вокруг молодых звезд. Со временем диски срастаются, образуя планеты разного размера, состава и расстояния от своей звезды.

За последние несколько десятилетий наблюдения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне привели к открытию дисков обломков вокруг молодых звезд (возрастом менее 100 миллионов лет). Это позволило астрономам изучить планетарные системы в их ранней истории, что дало новое представление о том, как системы формируются и развиваются. Это включает в себя инфракрасный сферический обзор для консорциума э...
30.11.22 20:17
0
1
Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

С тех пор как в 1995 году была открыта первая планета, вращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца, стало ясно, что планеты и планетные системы более разнообразны, чем мы могли себе представить. Такие экзопланеты дают нам возможность изучить, как планеты ведут себя в разных ситуациях. И изучение их атмосферы является важной частью головоломки.

Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА (JWST) — самый большой телескоп в космосе. Запущенный на Рождество 2021 года, он стал идеальным инструментом для исследования миров. Теперь ученые впервые использовали телескоп, чтобы раскрыть химический состав экзопланеты. И данные, выпущенные в виде препринта (еще не опубликованы в рецензируемом журнале), предлагают некоторые неожиданные результаты. Многи...
27.11.22 18:25
0