치명적인 우주 방사선을 추적하면 미래의 우주 비행사를 보호할 수 있습니다

하전 입자의 코로나 질량 방출

이 코로나 질량 방출(아래를 향함)으로 방출된 하전 입자는 우주에서 우주 비행사에게 잠재적으로 위험한 환경을 조성할 수 있습니다. (이미지 크레디트: NASA Solar and Heliospheric Observatory Collection)



에너지 입자의 거대한 파도는 우주의 우주 비행사에게 심각한 위험을 초래합니다. 지구, 달, 화성 주변의 방사선을 이해하는 데 도움을 주기 위해 과학자 팀이 거의 실시간으로 위험한 입자를 특성화하는 프로그램을 개발했습니다.



PREDICCS로 알려진 이 프로그램은 멀지 않은 미래에 우주 비행사가 자주 방문할 태양계 영역의 방사선을 특성화하기 위해 다양한 우주 기반 망원경으로 측정한 값에 의존합니다.

뉴햄프셔 대학교 우주 과학 센터의 PREDICCS 수석 개발자인 Nathan Schwadron은 demokratija.eu에 '이것은 방사선 환경을 결정하고 실시간으로 어느 정도 지정하는 최초의 기능입니다.



방사능 예보

지속적으로 흐르거나 태양 플레어와 코로나 질량 방출로 스파이크하는 태양 복사는 우주의 우주 비행사에게 위험을 초래합니다. 이 아티스트에서

지속적으로 흐르거나 태양 플레어와 코로나 질량 방출로 스파이크하는 태양 복사는 우주의 우주 비행사에게 위험을 초래합니다. 이 아티스트의 이미지에서 복사선은 (파란색) 곡선 자기장 라인을 따라 태양에서 멀어져 (주황색) 각막 덩어리 방출 전에 도달합니다.(이미지 크레디트: Nathan Schwadron, UNH-EOS)



우주의 방사선 수준은 끊임없이 변화하여 우주 비행사에게 잠재적으로 위험한 환경을 조성합니다. 특히 높은 기간 동안 우주 비행사는 강력한 방사선 보호막 뒤에 숨어서 수준이 다시 안전해질 때까지 활동을 제한해야 할 수 있습니다.

PREDICCS는 NASA의 SOHO, ACE, STEREO, Wind, SAMPEX 및 국립해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration)의 GOES 위성과 같은 다양한 우주선의 데이터에 의존하여 우주에서 시간에 따른 방사선 노출을 결정합니다.

Schwadron은 '우리는 주어진 시간에 이용 가능한 최상의 관측치를 활용하게 됩니다'라고 말했습니다.



다른 위치에서 측정값을 수집한 후 우주 비행사가 현재 방문하거나 미래에 방문할 수 있는 지역의 에너지 입자 수준을 시뮬레이션합니다.

그런 다음 팀은 PREDICCS 데이터를 달에 있는 NASA의 Lunar Reconnaissance Orbiter 또는 지구 바로 위를 도는 NOAA의 GOES 위성과 같은 장비로 측정한 측정값과 비교할 수 있습니다. 이 프로그램은 일반적으로 관찰된 수준의 20~30% 내에서 방사선량을 예측합니다.

보이지 않는 위험

우주 방사선은 두 가지 다른 형태로 나타나며 둘 다 우주 비행사에게 해로울 수 있습니다.

태양은 태양풍에 의해 운반되는 가장 다양한 에너지 입자의 원천을 제공합니다. 이러한 입자는 활성 항성에서 끊임없이 흘러나오지만, 때때로 태양 플레어 동안 또는 코로나 질량 방출로 알려진 거대한 가스 및 플라즈마 거품이 방출될 때 복사 수준이 급증합니다. [ 태양 플레어 및 태양 폭풍의 멋진 사진 ]

'태양 에너지 입자의 플럭스는 1시간 이내에 매우 빠르게 상승합니다.'라고 Schwadron은 말했습니다. '경고가 거의 없습니다.'

동시에, 은하수 전체의 소스는 은하계를 가로질러 은하계 우주선으로 알려진 고에너지 입자를 발사합니다. 은하 만화 광선 또는 GCR의 에너지는 더 일정하지만 시간이 지남에 따라 천천히 변합니다. 태양의 자기장은 대부분의 GCR을 차단하는 방패 역할을 하지만, 태양의 11년 주기의 최소 부분 동안 자기장이 약해지면 더 많은 입자가 통과할 수 있습니다.

의사 진료실의 엑스레이처럼 고에너지 입자는 섬세한 생물학적 시스템을 관통할 수 있습니다. 단기적 위험에는 방사선 질병이 포함됩니다. 장기간 노출되면 암이 발생할 수 있습니다.

지구의 대기는 이러한 위험한 입자의 대부분을 차단하지만 우주의 우주 비행사는 자체 차폐를 가져와야 합니다.

더 자세한 미래

PREDICCS는 Schwadron과 그의 팀이 프로그램을 최적화하는 최선의 방법을 계속해서 파악하고 있기 때문에 아직 초기 단계에 있습니다.

'지금 우리는 1시간 동안 업데이트를 진행하고 있습니다.'라고 그는 말했습니다. '미래에는 수요에 따라 몇 분 내로 줄일 수 있을 것입니다.'

PREDICCS는 다른 소스에서 들어오는 데이터를 통합할 수 있습니다. 예를 들어 화성 탐사선 큐리오시티는 무엇보다도 얼마나 많은 방사선이 붉은 행성의 대기를 관통하는지 측정하는 도구인 방사선 평가 감지기를 가지고 있습니다. 개발자는 로버가 측정한 값을 컴퓨터 프로그램에 접을 계획입니다.

Schwadron은 '내일 달에 사람이 간다면 PREDICCS와 같은 것을 사용하여 위험한 환경에 대해 매일, 매시간 업데이트를 제공할 수 있을 것입니다.'라고 Schwadron은 말했습니다.

현재 이 프로그램은 해당 지역이 현재 경험하고 있지만 미래의 사건을 예측하지 않는 방사선을 시뮬레이션합니다. 그러나 Schwadron에 따르면 그러한 예측이 완전히 가능성의 영역을 벗어난 것은 아닙니다.

'원칙적으로 올바른 도구를 사용할 수 있다면 실제로 몇 시간 동안의 예측을 제공할 수 있습니다.'라고 그는 말했습니다. '하지만 현재로서는 사실 이후의 특성화를 고수하고 있습니다.'

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