银河系是一个由高能亚原子粒子组成的蛮荒之地，它们以接近光速的速度掠过银河系。当这些银河宇宙射线斜向我们所在的空间角落时，它们有时会撞击地球的大气层，产生大量的次级粒子。很大程度上由于大气层(和地球磁场)，它们不会对地面上的人类健康造成巨大的问题。但在太空中，情况就完全不同了。

 

在太空中，暴露于GCRs，即太空辐射，会损害DNA，对大脑造成严重破坏，并可能影响细胞的正常生物功能。然而，宇宙射线对宇航员的影响仍然知之甚少。如果我们要去宇宙深处旅行，或者在月球或火星上待上几个月，我们需要弄清楚我们的身体是如何受到射线影响的。

 

所以，当然，NASA建造了一台发射高能粒子束的机器，来开始测试太空辐射到底会如何影响我们。我们现在称它为:这是一把宇宙射线枪——它不是那种能立即造成明显伤害的武器。

 

在一项新的研究中,发表在《PLoS生物学周二,美国宇航局的科学家们空间辐射在布鲁克海文实验室,纽约,细节的开发和使用第一个陆基“银河宇宙射线模拟器”,能够更准确地再现实际的辐射环境中发现的空间。

 

宇宙射线是由高能粒子(如质子、氦离子和较重的离子，天辰注册网址如碳和铁)混合而成的。在过去，科学家们有能力向彼此发射高能粒子束，但每次只能发射一束。然而，由于GCRs中粒子的混合物以不同的方式与航天器和人体相互作用，科学家们对探索它们如何协同工作很感兴趣。

 

在现实中，模拟器更像是“粒子加速器”，而不是“枪”。该模拟器使用了布鲁克海文的加速器synchotron，它能够发射并加速粒子到实验室可以使用的极高能量。然后实验室可以控制GCR光束如何传送到目标区域。

 

“利用空间环境、辐射物理和人体几何等成熟的环境模型，我们得到了

 

据估计，粒子的数量及其能量将到达关键的身体器官，如大脑、肺和肝脏，”NSRL的空间辐射研究人员、该研究的第一作者丽莎·西蒙森(Lisa Simonsen)说。

 

新的技术，如波束转换，允许模拟器在不同的波束组合之间快速切换，更接近地模拟空间环境。这些光束可以测量60 * 60厘米的平方，能够聚焦在目标区域，根据研究人员的意愿释放出一定剂量的空间辐射。

 

“快速转换技术允许所有相关的粒子类型和能量在一个单一的实验中被覆盖，”Simonsen说。

 

NASA科学家于2018年开始进行首个实验，目前正在对小鼠的急性和慢性辐射剂量进行评估。这些动物可以被放在笼子里，在地球上接受一定剂量的空间辐射。这些早期实验的结果尚未公布，天辰注册网址但作者认为，宇宙射线模拟器的首次运行将使他们能够计划未来的操作。而且也不仅仅是生物学研究。GCR模拟器可以专注于不同的材料，以了解它们在航天器屏蔽方面的表现。

 

西蒙森说:“我们非常高兴地看到，我们的第一个公布的结果将在今年的某个时候出来，以了解混合离子效应、剂量率效应和在模拟空间环境中的对策效果。”

 

我们已经对人体离开地球后的变化有了初步的了解。在我们能够深入星际旅行之前，我们需要了解我们在长途旅行中可能经历的潜在危险。GCR模拟器是一个巨大的技术飞跃，它将帮助我们涉足更遥远的世界。