НАСА Лаборатория космической радиации ( NSRL , ранее называемый бустер Применение фонд [3] ), является тяжелым ион научно - исследовательский центром экспериментальной станции источника синхротронного излучения; часть Коллайдерно-ускорительного отделения Брукхейвенской национальной лаборатории , расположенной в Аптоне, штат Нью-Йорк, на Лонг-Айленде . Его основная задача - использовать ионные пучки (от H + до Bi 83+ ) для моделирования полей космического излучения, которые более заметны за пределами земной атмосферы.
Учредил | 2003 [1] |
---|---|
Тип исследования | Ядерная физика , физика материалов и химия, экологические и биологические исследования |
Бюджет | 34 миллиона долларов США [2] |
Место расположения | Аптон, Нью-Йорк |
Кампус | 8 км 2 (1977 акров) |
Операционное агентство | Brookhaven Science Associates, LLC |
Веб-сайт | https://www.bnl.gov/nsrl/about.php |
Обзор
Этот объект, находящийся под совместным управлением Управления науки Министерства энергетики США и Космического центра имени Джонсона НАСА, использует пучки тяжелых ионов, которые имитируют космические лучи, обнаруживаемые в космосе. NSRL также имеет собственный луч, предназначенный для радиобиологических исследований, а также для зон подготовки образцов. Хотя исследователи Брукхейвенской лаборатории и их коллеги использовали пучки тяжелых ионов для радиобиологических исследований на другом ускорителе в Брукхейвене с 1995 года, NSRL начал работать летом 2003 года, и более 75 экспериментаторов из примерно 20 институтов из США и других стран приняли участие в радиобиологических исследованиях в этом направлении. год. [1]
Наука
Поскольку астронавты проводят больше времени в космическом пространстве, они подвергаются большему воздействию ионизирующего излучения , потока частиц, который при прохождении через тело имеет достаточно энергии, чтобы заставить атомы и молекулы внутри этого вещества стать ионами . Прямо или косвенно ионизируя и таким образом повреждая компоненты живых клеток, включая генетический материал, называемый ДНК , ионизирующее излучение может вызвать изменения в способности клеток выполнять ремонт и воспроизводство. Это может привести к мутациям, которые, в свою очередь, могут привести к опухолям , раку , генетическим дефектам у потомства или смерти.
Хотя сам космический аппарат несколько снижает радиационное воздействие, он не полностью защищает астронавтов от галактических космических лучей, которые представляют собой высокоэнергетические тяжелые ионы, или от частиц солнечной энергии , которые в основном являются энергичными протонами. По оценкам НАСА, каждый год, который астронавты проводят в глубоком космосе, около одной трети их ДНК будет напрямую поражено тяжелыми ионами. [1]
Расширяя знания о влиянии космического излучения, исследования NSRL могут расширить понимание связи между ионизирующим излучением и старением или нейродегенерацией, а также раком. Стремясь ограничить повреждение здоровых тканей ионизацией, исследования NSRL могут также привести к улучшению лучевой терапии рака. [1]
Исследователи NSRL используют уникальный источник ионов электронного пучка (EBIS) [4] и ускоритель синхротрона с переменным градиентом для доставки пучков тяжелых ионов к различным биологическим образцам (ткани, клетки, ДНК в растворе), электронному оборудованию и новым материалам. для использования в космических полетах. Этот источник пучка позволяет установке изменять ускоряемый ион в течение 5 минут [5] и привел к стандартизированному формату доставки пучка среди экспериментаторов в области биологии NSRL, который получил название «GCR Simulator». Эта программа объединяет серию лучей, от H + до Fe 26+ , различных энергий, которые имитируют поглощенную дозу для живых организмов в течение определенного периода времени во время миссий за пределами околоземной орбиты . [6]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ a b c d "Лаборатория космической радиации НАСА в Брукхейвене" . Брукхейвенская национальная лаборатория . 2012 . Проверено 25 июля 2012 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Новый объект НАСА поможет защитить космические экипажи от радиации» . Science Daily . 15 октября 2003 . Проверено 25 июля 2012 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ "Лаборатория космического излучения НАСА в Брукхейвенской национальной лаборатории" . Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 25 июля 2012 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ "RHIC | Бустерный синхротрон" . www.bnl.gov . Проверено 23 сентября 2020 .
- ^ "БНЛ | О НСРЛ" . www.bnl.gov . Проверено 23 сентября 2020 .
- ^ Simonsen, Lisa C .; Slaba, Tony C .; Гуида, Питер; Русек, Адам (2020-05-19). «Первый наземный симулятор галактических космических лучей НАСА: открывая новую эру в исследованиях космической радиобиологии» . PLOS Биология . 18 (5): e3000669. DOI : 10.1371 / journal.pbio.3000669 . ISSN 1545-7885 . PMC 7236977 . PMID 32428004 .
Внешние ссылки
- Риски для здоровья внеземной среды - энциклопедия, управляемая «Отделением космических наук о жизни Ассоциации космических исследований» и энциклопедией НАСА.
- Веб-страница NASA Space Radiation (HRP Elements)