在太空中生活和工作最主要的健康擔(dān)憂之一即是長期暴露在高輻射的環(huán)境中。NASA的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出了一套新的裝置來監(jiān)測暴露在中子中的輻射，并且正在國際空間站中測試該裝置。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)計宗旨是探測和測量對人類十分有害的中子的能量。理解中子輻射將有助于NASA把人類送上火星的時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。“目前經(jīng)有先進(jìn)的儀器來探測超新星或黑洞產(chǎn)生的伽馬射線，X光和其他帶電粒子，我們需要一種方法來探測和測量中子輻射，以量化其對人體生物學(xué)的影響。中子探測技術(shù)目前還沒有出現(xiàn)像其它技術(shù)領(lǐng)域一樣的飛躍。
來自太陽和太陽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)或者一個行星的表面，發(fā)生相互作用時會產(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，這并不是個問題，”Christl表示。“如果你在太空艙中或者在一個行星的表面，只有微量或者根本沒有磁場或者大氣層，你很有可能會被一個中子輻射場覆蓋。”
高速中子分光儀主要是一個被動的工具，等著中子來撞擊。分光儀的外殼是鋁制的，配備一個塑料的閃爍器來使擊中分光儀的中子速度降低，還有玻璃閃爍體纖維用來吸收中子并且以光的形式重新發(fā)出能量。這個高級裝置為測量提供了兩種清晰的信號——第一種用于測量中子的能量，第二種用于確認(rèn)被探測到的是中子而不是另一種其它粒子。原來的標(biāo)準(zhǔn)全塑料裝置無法清楚地分辨這些信號的差別。
“檢測其它類型輻射的探測器已經(jīng)被應(yīng)用在很多領(lǐng)域，”Christl表示?！斑@些探測器被用在科學(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)域來測量輻射暴露。科學(xué)家們一直在對這些探測器進(jìn)行改進(jìn)，并取得了顯著成果，但是中子輻射探測器還沒有受到這樣的關(guān)注。在NASA，我們把這視為一個解決問題的機(jī)會，我們的宇航員在太陽系中繼續(xù)歷經(jīng)更長的旅程時必將面臨這些問題?！?/span>
