Welche Arten von Strahlung treffen auf die ISS?

Blockiert (oder lenkt) das Magnetfeld der Erde nur Strahlung mit niedrigerer Energie ab, während die härtesten Hochgeschwindigkeits-Schwerionen zu LEO durchdringen? Werden die härtesten Strahlen gedämpft? Erzeugen die Van-Allen-Gürtel unweit von LEO tatsächlich Elektronenstrahlen, die auf die ISS treffen?

Ich würde gerne wissen, wie (der potenziell schädliche Teil) des Strahlungsspektrums in der ISS aussieht.

Interessante Frage. Jeder Unterschied zwischen der Erdoberfläche und LEO ist auf die Absorption in der Atmosphäre zurückzuführen. Ich denke, dass der größte Teil des schädlichen Flusses hochenergetischer kosmischer Strahlung aufgrund des Erdmagnetfelds nicht auf der ISS vorhanden ist und aufgrund der atmosphärischen Absorption auch nie die Pole erreicht. Der Trägheitsradius eines geladenen Teilchens ist p / q B , wobei p der (relativistische) Impuls ist. Für ein GeV-Proton im Erdfeld erhalte ich etwas in der Größenordnung von 10^5 km, was bedeutet, dass Magnetfelder ein solches Proton nicht zu den Polen ablenken können.
@BenCrowell Wofür stehen p und q in dieser Formel? Ich bin mir ziemlich sicher, dass auf der Erdoberfläche sehr energiereiche Strahlung gemessen wurde, oder zumindest die Sekundärstrahlung, die sie erzeugt, wenn sie auf die Atmosphäre trifft. Es ist nicht bekannt, ob Strahlungsexperimente auf der Erde auf hochenergetische kosmische Strahlung extrapoliert werden können, daher kann das Spektrumsprofil von großer Bedeutung sein.
@BenCrowell wohlgemerkt p 's und q 'Schnee!
@LocalFluff: p ist Impuls, wie im Kommentar angegeben. q ist Ladung. Ich verstehe nicht, wie sich Ihr zweiter Satz auf das bezieht, was ich geschrieben habe. Ich glaube nicht, dass der dritte Satz stimmt, aber er scheint auch nichts mit meinem Kommentar zu tun zu haben ...?
@BenCrowell Ich meinte, dass es Beweise dafür gibt, dass hochenergetische kosmische Strahlen die Atmosphäre und damit LEO erreichen. Ich frage mich, ob das Magnetfeld der Erde überhaupt vor den härtesten kosmischen Strahlen schützt.
@LocalFluff: Ich frage mich, ob das Magnetfeld der Erde überhaupt vor den härtesten kosmischen Strahlen schützt. Das tut es nicht. Das war der Punkt meines Kommentars, in dem ich den Kreiselradius abschätzte.

Antworten (2)

Die ISS erhält ihre Strahlung von galaktischer kosmischer Strahlung, solarer kosmischer Strahlung und den Van-Allen-Gürteln. Sie haben Recht, dass das Magnetfeld die ISS ziemlich gut vor Sonnenstrahlung schützt, aber die hochenergetischen und/oder massereichen galaktischen kosmischen Strahlen pflügen weiter; Glücklicherweise ist der Fluss der galaktischen kosmischen Strahlung, die durchkommt, viel geringer als der von den anderen Quellen.

Die Van-Allen-Gürtel bereiten der ISS Probleme. Wenn das Magnetfeld symmetrisch um die Erde wäre, wäre es kein allzu großes Problem, weil die ISS unter den Gürteln fliegen würde, aber das Feld ist so versetzt, dass die Gürtel über dem Südatlantik näher an der Erde eintauchen, was das verursacht Südatlantische Anomalie, die die Station durchfliegen muss. Problematisch sind die Protonen des inneren Gürtels und die Elektronen des äußeren Gürtels. Ich habe vor Jahren einen Bericht der National Academies gelesen, in dem erwähnt wurde, dass auf der russischen Station Mir etwa die Hälfte der Strahlendosis, die die Kosmonauten erhielten, von den paar Prozent der Zeit stammte, die sie in der SAA auf der Station verbrachten, die sie durchflog.

Was die Strahlung betrifft, so scheint die größte Sorge der NASA folgende zu sein:

Gamma Strahlen

Während die Fusion im Kern Gammastrahlen erzeugt, werden diese hochenergetischen Photonen absorbiert und viele, viele Male mit niedrigeren Frequenzen im Sonnenplasma wieder emittiert. Gammastrahlen können jedoch von außerhalb des Systems in das Sonnensystem eindringen: Diese kosmischen Gammastrahlen stellen eine Gefahr für die Astronauten dar.

Röntgenstrahlen

Die Sonne produziert diese Form von Strahlung während Sonneneruptionen. Sie können eine Gefahr für die Astronauten darstellen, wenn sie zu intensiv werden, aber bisher gab es keinen Hinweis auf einen Sonnensturm, der stark genug wäre, um Notfallmaßnahmen zu rechtfertigen (was wahrscheinlich die Evakuierung der Station und eine Rückkehr zur Erde für alle Astronauten bedeuten würde).

Protonen und Neutronen

Diese Strahlungsformen können problematisch sein und werden auf der ISS überwacht. (Elektronenstrahlung – Betastrahlung genannt – kann die Wände der ISS nicht durchdringen.)

Wie viel Strahlung gibt es? Genug, dass die ISS diese Strahlungswerte ständig überwacht, aber nicht genug für Strahlenvergiftungen oder ähnliches. Astronauten haben ein höheres Risiko für Krebs, Katarakte und Zellschäden, aber normalerweise erleben sie nicht genug für akute strahlenbedingte Gesundheitsprobleme.

Alle Informationen von http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/1043.html und http://www.universetoday.com/60065/radiation-from-the-sun/ .

Sehr schöne, prägnante und dennoch informative Antwort!
Die Frage fragt nach der Wirkung des Erdmagnetfelds, aber diese Antwort geht nicht darauf ein. Gammas, Röntgenstrahlen und Neutronen werden vom Erdfeld nicht beeinflusst, da sie keine Ladung haben.
Was ist mit den Schwerionen, der potenziell schädlichsten Art der kosmischen Strahlung?
@LocalFluff, ich bin mir nicht sicher, was du mit "schweren Ionen" meinst.
@JustinEiler: Die Definition von "schwer" ist etwas kontextabhängig, aber im Grunde bedeutet schwere Ionen Ionen, die schwerer als ein Proton sind.
Keine der Quellen, die ich finde, enthält einen Hinweis darauf, dass schwere Ionen im erdnahen Orbit problematisch sind. Vielleicht werden sie durch die Van-Allen-Gürtel effektiv blockiert?
Welche Arten von Strahlung treffen auf die ISS?
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