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輻射評估探測器

輻射評估探測器（Radiation Assessment Detector）簡稱RAD，是一台安裝在火星科學實驗室「好奇號」漫遊車上的探測儀，為任務期間十台儀器中首個開啟的探測器。

好奇號上的輻射評估探測器
「好奇號」火星車(火星科學實驗室)上的「輻射評估探測器」。

目的 編輯

輻射評估探測器的首要作用是描述巡航階段太空飛行器內的各類輻射環境，以前從未在星際空間航行的太空飛行器內進行過這種測量。它的主要目的是確未來載人火星任務中人類旅行者的生存能力和防護需求，並描述火星表面的輻射環境，該項目於2012年8月火星科學實驗室著陸後即行開始[1]。輻射評估探測器在太空飛行器發射後便打開，記錄到了數次由太陽活動所引起的輻射峰值[2]。

輻射評估探測器由美國宇航局總部探索系統任務理事會和德國航天局(DLR)贊助，美國西南研究院(SwRI)和德國克里斯蒂安-阿爾伯特基爾大學外星物理小組共同研發[1][2]。

成果 編輯

2013年5月31日，美國宇航局科學家報告了巡航期間獲得的結果，並指出即便使用當前推進系統和類似屏蔽的最短往返行程，也發現等效劑量輻射達到0.66±0.12希沃特，這意味著高能粒子輻射對任何載人火星任務都會造成巨大的健康風險。[3][4][5]。

除了評估火星輻射環境外，來自輻射評估探測器的數據還可用於研究太空天氣。在輻射評估探測器數據中檢測到，抵達火星的日冕物質拋射因它們在銀河宇宙輻射中的通過而引起福布希衰減(Forbush decrease) 。這些測量結果發現，當被周圍較慢的太陽風拖曳時，快速日冕物質拋射甚至可在地球軌道之外繼續減速[6]。

2017年9月，美國宇航局報告稱，火星表面的輻射水平臨時出現翻倍，並與亮度較之前觀測到的都高25倍的極光有關，這是本月中旬發生的一次出乎意料的大規模太陽質子事件和相關太陽風暴所導致[7]。

天體生物學 編輯

與人類健康有關的輻射源也會影響微生物的生存及有機化合物和生物分子的保存[8]。輻射評估探測器目前正在量化今天火星表面的生物致害性輻射通量，這將有助於確定這些通量在晝夜、季節、太陽周期和偶發性（耀斑、風暴）時段上的變化。這些測量將可計算出這種長期來累積的，會對已知地球微生物產生致命劑量的通量，在岩石或土壤中的深度。通過此類測量，科學家們可了解到生命必須或過去要在地表下多深才能得到保護[9]。

2014年1月發表的輻射探測數據研究表明，「電離輻射強烈影響化學成分和結構，尤其對於水、鹽和有機物等氧化還原敏感成分」 [10]。該報告進一步指出，地表「原位」測量以及地下估算的結論—限制了火星地表下數米深處的有機物在挖掘和暴露於電離輻射後的保存期[10]。

圖集 編輯

另請查閱 編輯

參考文獻 編輯

  1. ^ 1.0 1.1 SwRI Radiation Assessment Detector (RAD) Homepage. Southwest Research Institute. [19 January 2011]. （原始內容存檔於2022-04-22）. 
  2. ^ 2.0 2.1 NASA – RAD. [2022-02-12]. （原始內容存檔於2017-02-26）. 
  3. ^ 3.0 3.1 Kerr, Richard. Radiation Will Make Astronauts' Trip to Mars Even Riskier. Science. 31 May 2013, 340 (6136): 1031 [31 May 2013]. Bibcode:2013Sci...340.1031K. PMID 23723213. doi:10.1126/science.340.6136.1031. （原始內容存檔於2016-01-02）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Zeitlin, C.; et al. Measurements of Energetic Particle Radiation in Transit to Mars on the Mars Science Laboratory. Science. 31 May 2013, 340 (6136): 1080–1084 [31 May 2013]. Bibcode:2013Sci...340.1080Z. PMID 23723233. doi:10.1126/science.1235989. （原始內容存檔於2016-01-02）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Chang, Kenneth. Data Point to Radiation Risk for Travelers to Mars. New York Times. 30 May 2013 [31 May 2013]. （原始內容存檔於2013-05-31）. 
  6. ^ Freiherr von Forstner, Johan L.; Guo, Jingnan; Wimmer-Schweingruber, Robert F.; et al. Using Forbush decreases to derive the transit time of ICMEs propagating from 1 AU to Mars. Journal of Geophysical Research: Space Physics. 2017, 123: 39–56. Bibcode:2018JGRA..123...39F. ISSN 2169-9402. arXiv:1712.07301  . doi:10.1002/2017ja024700 （英語）. 
  7. ^ Scott, Jim. Large solar storm sparks global aurora and doubles radiation levels on the martian surface. Phys.org. 30 September 2017 [30 September 2017]. （原始內容存檔於2017-09-30）. 
  8. ^ First radiation measurements from the surface of Mars. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (9 December 2013). Southwest Research Institute. Science Daily.
  9. ^ Hassler, Donald M.; Zeitlin, Cary; Wimmer-Schweingruber, Robert F.; Ehresmann, Bent; Rafkin, Scot; Martin, Cesar; Boettcher, Stephan; Koehler, Jan; Guo, Jingnan; Brinza, David E.; Reitz, Guenther; Posner, Arik; the MSL Science Team, The Radiation Environment on the Martian Surface and during MSL's Cruise to Mars, EGU General Assembly 2013, Ads Labs, 7–12 April 2013, Bibcode:2013EGUGA..1512596H 
  10. ^ 10.0 10.1 Hassler, Donald M.; et al. Mars' Surface Radiation Environment Measured with the Mars ScienceLaboratory's Curiosity Rover (PDF). Science. 24 January 2014, 343 (6169): 1244797 [2014-01-27]. Bibcode:2014Sci...343D.386H. PMID 24324275. doi:10.1126/science.1244797. hdl:1874/309142. （原始內容 (PDF)存檔於2014-02-02）. 
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