在太空中生活和工作最主要的健康擔(dān)憂(yōu)之一即是長(zhǎng)期暴露在高輻射的環(huán)境中。NASA的科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一套新的裝置來(lái)監(jiān)測(cè)暴露在中子中的輻射，并且正在國(guó)際空間站中測(cè)試該裝置。高速中子分光儀在第五次ATK軌道補(bǔ)給任務(wù)中被發(fā)射到空間站，設(shè)計(jì)宗旨是探測(cè)和測(cè)量對(duì)人類(lèi)十分有害的中子的能量。理解中子輻射將有助于NASA把人類(lèi)送上火星的時(shí)候確保宇航員的安全。
“宇宙中有各種各樣的輻射，”Mark Christl，NASA馬歇爾太空飛行中心該課題的帶頭人表示?！澳壳敖?jīng)有先進(jìn)的儀器來(lái)探測(cè)超新星或黑洞產(chǎn)生的伽馬射線(xiàn)，X光和其他帶電粒子，我們需要一種方法來(lái)探測(cè)和測(cè)量中子輻射，以量化其對(duì)人體生物學(xué)的影響。中子探測(cè)技術(shù)目前還沒(méi)有出現(xiàn)像其它技術(shù)領(lǐng)域一樣的飛躍。
來(lái)自太陽(yáng)和太陽(yáng)系之外的高能量粒子與其它微粒和物質(zhì)，例如一架航天飛機(jī)或者一個(gè)行星的表面，發(fā)生相互作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生中子輻射。但是這些中子在它們衰退成帶電微粒前只能存在大概13分鐘。
“如果它們距離你在13分鐘的路程之外，這并不是個(gè)問(wèn)題，”Christl表示?！叭绻阍谔张撝谢蛘咴谝粋€(gè)行星的表面，只有微量或者根本沒(méi)有磁場(chǎng)或者大氣層，你很有可能會(huì)被一個(gè)中子輻射場(chǎng)覆蓋。”
高速中子分光儀主要是一個(gè)被動(dòng)的工具，等著中子來(lái)撞擊。分光儀的外殼是鋁制的，配備一個(gè)塑料的閃爍器來(lái)使擊中分光儀的中子速度降低，還有玻璃閃爍體纖維用來(lái)吸收中子并且以光的形式重新發(fā)出能量。這個(gè)高級(jí)裝置為測(cè)量提供了兩種清晰的信號(hào)——第一種用于測(cè)量中子的能量，第二種用于確認(rèn)被探測(cè)到的是中子而不是另一種其它粒子。原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)全塑料裝置無(wú)法清楚地分辨這些信號(hào)的差別。
“檢測(cè)其它類(lèi)型輻射的探測(cè)器已經(jīng)被應(yīng)用在很多領(lǐng)域，”Christl表示?！斑@些探測(cè)器被用在科學(xué)研究的粒子加速器中，還被用在石油產(chǎn)業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域來(lái)測(cè)量輻射暴露?？茖W(xué)家們一直在對(duì)這些探測(cè)器進(jìn)行改進(jìn)，并取得了顯著成果，但是中子輻射探測(cè)器還沒(méi)有受到這樣的關(guān)注。在NASA，我們把這視為一個(gè)解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)，我們的宇航員在太陽(yáng)系中繼續(xù)歷經(jīng)更長(zhǎng)的旅程時(shí)必將面臨這些問(wèn)題?！?/span>
