På sporet af årsager til strålingsbegivenheder under rumflyvning

Forskere har gjort betydelige fremskridt med at forstå kilderne til strålingsbegivenheder, der kan påvirke menneskelige rumflyvninger. Relativistisk elektronudfældning (REP) hændelser er tilfælde, hvor højenergielektroner bevæger sig gennem områder i rummet med betydelige brøkdele af lysets hastighed. Disse REP-begivenheder kan udgøre udfordringer for menneskelig rumflyvning, specifikt under ekstravehikulær aktivitet (EVA).

Disse farer motiverer spørgsmålet om, hvorvidt REP-hændelser kan forudsiges for at undgå unødig menneskelig eksponering for stråling. For at forudsige REP-begivenheder, deres årsag skal først fastslås.

Et videnskabeligt hold ledet af forskere ved National Institute of Polar Research (NIPR) i Japan har gjort fremskridt med at besvare det spørgsmål. Deres resultater blev offentliggjort den 14. august i Journal of Geophysical Research:Space Physics .

Ryuho Kataoka, hovedforfatteren af ​​undersøgelsen og en lektor ved NIPR, udpegede årsagen til REP-begivenheder og understregede, at REP-begivenheder skal tages i betragtning i menneskelige rumflyvningsmissioner.

"Vigtigheden af ​​at forstå REP-begivenheder har været stigende, siden REP-begivenhederne er blevet tydeligt identificeret på den internationale rumstation (ISS), " sagde Kataoka. "REP-begivenheder er vigtige, fordi de forårsager strålingsdosis under EVA'er."

Det er blevet antaget, at elektromagnetiske ioncyklotronbølger (EMIC) spiller en vigtig rolle i REP-begivenheder ved ISS. Det var stadig et åbent spørgsmål, imidlertid, om andre mekanismer spillede en rolle i REP-begivenhedsgenerering. EMIC-bølger er elektromagnetiske bølger, der forplanter sig gennem plasmaet i Jordens magnetosfære, forårsager forstyrrelser i de ladede partikler i plasmaet.

Ved at bruge flere sensorer ombord på ISS, samt data fra Arase-satellitten, forskergruppen var i stand til at vise, at mindst tre separate processer bidrog til REP-begivenheder. Den ene er faktisk EMIC-bølger. Men dataene foreslog også to andre kilder:Whistler-tilstand korbølger og elektrostatiske whistlerbølger. Whistler mode bølger kan exciteres af højenergielektroner forbundet med nordlysaktiviteter, såsom nordlyset.

"Det viste sig, at REP-begivenheder ved ISS ikke kun er forårsaget af EMIC-bølger, men også af whistler-mode-bølger, hvilket gør rumvejrsudsigten sværere, " sagde Kataoka.

Med en bedre forståelse af de fysiske årsager til REP-begivenheder, Kataoka og hans team arbejder på måder at forudsige fremtidige begivenheder på. "Det næste trin er rumvejrsudsigten for REP-begivenheder ved ISS ved at modellere forskellige slags plasmabølgeaktiviteter. Det ultimative mål er at opnå en samlet teori for at forstå samspillet mellem energiske partikler og plasmabølger, og deres indvirkning af strålingsdosis på atmosfæren, rumfartøjer, og mennesker."