磁屏蔽装置可帮助人类登陆火星

我们知道火星之旅将使宇航员暴露在致命的宇宙辐射中。但是一群大学生计划保护宇宙飞船免受辐射。

       据了解，来自丹佛的一群本科生正在研制一种磁屏蔽装置，以保护星际宇航员免受地球和火星之间强烈的宇宙辐射。因为去一个人类从未踏足的地方是需要很大挑战性的，而明明知道无法返回地球也还是坚持要去则需要更大的勇气，尤其是登陆外星那种难以想象的困难。

       来自爱荷华州德雷克大学的学生们在近日举行的美国物理学会上展示了他们的项目。他们的米西菲特(用于星际旅行的磁电离航天器屏蔽)设计使用了一个强大的磁屏蔽，就像地球的磁层一样，保护地球免受高能粒子的伤害。该防御系统还包括“被动”屏蔽，以模拟电离层-地球的第二层防御。

       在美国国家航空航天局通过爱荷华州太空拨款联盟提供的一小笔资金的帮助下，有关被动屏蔽的实验已经在进行中。被动屏蔽可以保护宇航员免受磁场屏蔽无法阻挡的高能伽马射线的伤害。德雷克大学三年级学生、研究小组成员洛里恩·麦克纳尔蒂(Lorien MacEnulty)说，希望它能解决一个关键的安全问题，即宇航员长期暴露在星际辐射中。而且这个问题推迟了NASA最终的火星任务。

       现在，学生们正在试验一些防辐射材料，这些材料的重量可能足够轻到可以安装在宇宙飞船上。

       MacEnulty宣称，他们将(这些织物)暴露在辐射下，然后我们计算有多少粒子穿过织物的每一层。

       从事粒子轨迹的实验和编码模拟的德雷克大学(Drake University)三年级学生道格德雷克(Doug Drake)说，长期的数据收集和统计分析过程，将有助于确定在航天器上覆盖哪种面料最有意义。但面料并不是全部。学生们认为NASA最终的火星探测器将或多或少是一个长圆柱体，旋转产生人造重力，在太空舱的末端，我们将有两个由核反应堆提供动力的超导磁体。

       这些磁铁不会转移伽马射线。但是它们会导致带电的阿尔法粒子——宇宙射线的另一个组成部分，它可以撞击宇宙飞船并发射x射线并向宇宙飞船的末端移动。宇宙飞船的顶部会有两个气泡，里面充满了模拟地球电离层的电离气体混合物。

       当阿尔法粒子穿过这种电离气体时，它们会失去能量，其过程类似于在地球南北两极附近的电离层中产生极光的过程。

       这是米西菲特团队核动力磁屏蔽设计示意图。

       学生们还不知道这些磁铁的磁力有多大。但是研究小组认为，他们可以用适合宇宙飞船的核反应堆来提供动力。

       “这将是一个多年的项目，”她说。“我们只是本科生，希望尽自己最大努力做这件事。”


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