Исследователи использовали новые лазерно-плазменные ускорители для имитации излучения, которое представляет опасность для космонавтов и космической техники из-за отсутствия защиты от него в космосе.Исследование, финансируемое Европейским космическим агентством (ESA), впервые показывает, что этот тип устройства может быть использован для реалистичного воспроизведения и тестирования космического излучения на Земле.В исследовании, опубликованном в Scientific Reports, также участвовали исследователи и научно-исследовательские центры из ЕКА, Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе, Центральной лазерной лаборатории, где проводились радиационные испытания, Гамбургского университета, суперкомпьютерного центра Лейбница и Университета. Калифорнии, Лос-Анджелес.
Исследовательские эксперименты по проверке концепции были проведены в Университете Генриха Гейне в Дюссельдорфе и в Центральном лазерном центре Великобритании. В сотрудничестве с Национальной физической лабораторией и Центральной лазерной лабораторией дальнейшая разработка этого приложения планируется в Шотландском центре применения плазменных ускорителей (SCAPA) в Стратклайде.Профессор Бернхард Хиддинг из отдела физики Стратклайда сказал: «Космическое излучение представляет опасность для спутниковой электроники, а также для пилотируемых космических путешествий. Магнитное ядро ??Земли защищает нас от опасных частиц, но космос не имеет такой защиты.
«В идеале испытания решения должны проводиться в космосе, но это дорого; кроме того, космическое излучение трудно воспроизвести в лабораторных условиях с помощью обычных источников излучения, которые производят излучение с довольно неестественным распределением энергии. Однако с использованием лазерно-плазменных ускорителей. , мы смогли создать поток частиц, который больше напоминал условия в космосе.«Наши исследования показывают, что лазерно-плазменные ускорители являются жизнеспособными инструментами для испытаний космического излучения и являются ценным дополнением к традиционным наземным методам испытаний.
Ожидается дальнейший прогресс в технологии лазерно-плазменных ускорителей, и это позволит получить диапазон точно воспроизводимого космического излучения. в дальнейшем распространяться, например, на радиационные пояса других планет с магнитными полями, таких как Юпитер или Сатурн.«Эти планеты имеют гораздо более сильные магнитные поля, генерирующие электроны с гораздо большей энергией, чем у Земли, но исследовательские миссии в этих суровых радиационных условиях имеют высокий научный приоритет, например, исследование возможности наличия воды на спутнике Юпитера Ио».