磁场“盾牌”可保护宇航员免受致命辐射伤害

2008年11月06日11:21  来源:科学网

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图片说明:模拟实验显示,磁场有可能使宇宙飞船周围的有害辐射转向。
图片说明:模拟实验显示,磁场有可能使宇宙飞船周围的有害辐射转向。
  英国、瑞典等国科学家证明有可能用磁场“盾牌”保护宇航员,使他们将来在飞往月球火星甚至更远目标的途中免受可能致命的辐射。相关论文于11月4日发表于《等离子物理学与受控聚变》(Plasma Physics and Controlled Fusion)上。

  在较远的宇宙空间宇航员会周期性地遭遇太阳辐射和宇宙射线中的高能粒子,这些粒子能量非常强,可以损坏并摧毁它们遇到的DNA分子。而在地球周围,由于地球的磁场偏转了大多数有害辐射,这种威胁几乎不存在。如果将来人类长期待在月球或飞往其他星球,也需要一种可移动的、其作用类似地球磁场的装置。

  从受控核聚变中积累的知识可以用来减少这一威胁,在受控核聚变过程中必须用强大磁场以限制进热核反应的高温、高密度粒子。而宇宙飞船的防护磁场则需要从内向外将带电粒子推开飞船。

  飞船防护磁场这种设想19世纪60年代就有了,但是人们一直认为只有非常大(宽度大于100公里)的磁场防护罩才能真正有效。现在通过模拟离子状态,研究人员计算出只需要几百米宽的磁场就可以保护宇航员不受有害辐射影响。研究小组称这种设备消耗功率属于千瓦级——比核聚变反应堆中类似设备小数千倍——且磁力要求也小得多。

  论文主要作者、英国卢瑟福-阿普尔顿实验室离子物理学家Ruth Bamford说:“我很高兴第一次模拟实验就成功了。”模拟实验中,力场屏蔽了所有辐射,不过Bamford提醒说在实际太空环境中该设备可能将无法提供完全的防护,首先它就不能屏蔽X射线或伽马射线。她说:“我们的目标并不是完美的防护,而是把危险降低到可以接受的程度。”

  Bamford 说:“这一初步实验表明,这一方法有可能保护宇航员不受致命太空环境威胁。”美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室的Yue Chen说,论文表述了“令人激动的研究”,但研究人员还需要证明制造磁力防护罩来保护宇宙飞船真的可行。(记者 徐青)

(责编:李保金(实习))
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