Laboratorium promieniowania kosmicznego NASA

Laboratorium Promieniowania Kosmicznego NASA (NSRL)
Przyjęty	2003
Typ badań	Fizyka jądrowa , fizyka i chemia materiałów, badania środowiskowe i biologiczne
Budżet	34 miliony USD
Lokalizacja	Upton, Nowy Jork
Kampus	8 km 2 (1977 akrów)
Agencja operacyjna	Brookhaven Science Associates, LLC
Strona internetowa	https://www.bnl.gov/nsrl/about.php

Laboratorium Promieniowania Kosmicznego NASA ( NSRL , wcześniej nazywane Booster Applications Facility) jest placówką badawczą linii wiązki ciężkich jonów; część Collider-Accelerator Department Brookhaven National Laboratory , zlokalizowanego w Upton w stanie Nowy Jork na Long Island . Jego podstawową misją jest wykorzystanie wiązek jonów (H ⁺ do Bi ⁸³⁺ ) do symulacji pól promieniowania kosmicznego , które są bardziej widoczne poza ziemską atmosferą.

Przegląd

Obiekt, zarządzany wspólnie przez Biuro Naukowe Departamentu Energii USA i Centrum Kosmiczne im. Johnsona w NASA, wykorzystuje wiązki ciężkich jonów, które symulują promienie kosmiczne występujące w kosmosie. NSRL posiada również własną linię wiązek przeznaczoną do badań radiobiologicznych, a także obszary przygotowania próbek. Chociaż naukowcy z Brookhaven Lab i ich współpracownicy używali wiązek ciężkich jonów do badań radiobiologicznych w innym akceleratorze Brookhaven od 1995 r., NSRL zaczął działać latem 2003 r., a ponad 75 eksperymentatorów z około 20 instytucji z USA i zagranicy wzięło udział w badaniach radiobiologicznych w tym rok.

Nauka

Ponieważ astronauci spędzają więcej czasu w przestrzeni kosmicznej, są bardziej narażeni na promieniowanie jonizujące , strumień cząstek, które przechodząc przez ciało mają wystarczającą energię, aby atomy i cząsteczki w tej substancji stały się jonami . Poprzez bezpośrednią lub pośrednią jonizację, a tym samym uszkadzanie składników żywych komórek, w tym materiału genetycznego zwanego DNA , promieniowanie jonizujące może powodować zmiany w zdolności komórek do naprawy i reprodukcji. Może to prowadzić do mutacji, które z kolei mogą skutkować nowotworami , rakiem , wady genetyczne potomstwa lub śmierć.

Chociaż sam statek kosmiczny nieco zmniejsza ekspozycję na promieniowanie, nie chroni całkowicie astronautów przed galaktycznym promieniowaniem kosmicznym, które jest wysokoenergetycznymi ciężkimi jonami, ani przed energetycznymi cząstkami słonecznymi , które są głównie energetycznymi protonami. Według szacunków NASA, na każdy rok, który astronauci spędzają w przestrzeni kosmicznej, około jedna trzecia ich DNA zostanie bezpośrednio uderzona przez ciężkie jony.

Zwiększając wiedzę na temat skutków promieniowania kosmicznego, badania NSRL mogą poszerzyć zrozumienie związku między promieniowaniem jonizującym a starzeniem się lub neurodegeneracją, a także rakiem. Mając na celu ograniczenie uszkodzeń zdrowych tkanek przez jonizację, badania NSRL mogą również prowadzić do ulepszeń w radioterapii raka.

Badacze NSRL wykorzystują unikalne źródło jonów z wiązką elektronów (EBIS) i akcelerator wspomagający synchrotronu z naprzemiennym gradientem , aby dostarczać ciężkie wiązki jonów do różnych próbek biologicznych (tkanek, komórek, roztworu DNA), sprzętu elektronicznego i nowych materiałów do wykorzystania w misjach kosmicznych. To źródło wiązki umożliwia placówce zmianę przyspieszanego jonu w ciągu 5 minut i doprowadziło do znormalizowanego formatu dostarczania wiązki wśród eksperymentatorów biologicznych NSRL, zwanego „Symulatorem GCR”. Program ten łączy serie wiązek, od H ⁺ do Fe ²⁶⁺ , o różnych energiach, co naśladuje dawkę pochłoniętą przez żywy organizm w pewnym okresie czasu podczas misji poza orbitą Ziemi .

Zobacz też

Linki zewnętrzne

The Health Risks of Extraterrestrial Environments - encyklopedia zarządzana przez „Space Research Association Division of Space Life Sciences” i encyklopedię NASA.
Strona NASA Space Radiation (HRP Elements).