UZAYDAKİ TEHLİKELİ RADYASYONDAN KORUYAN VAN ALLEN RADYASYON KUŞAKLARI GERÇEKLER VE BULGULAR

    van allen kuşakları

         Dünya devasa şekerleme şeklinde manyetik olarak sıkışmış, yapısında yoğun miktarda enerji yüklü parçacıklar bulunan kuşaklarla çevrilidir. Bu radyasyon kuşakları 1958'de Amerika Birleşik Devletleri'nin ilk uydusu Explorer 1 tarafından keşfedildi. Bu keşfi, Iowa Üniversitesi'nde James Van Allen yürüttü, bu çalışma sonunda kuşaklara onun adı verildi.

         Van Allen'in 31 Ocak 1958'de başlattığı Explorer 1 deneyinde, bir Geiger sayacından (radyasyonu algılayan bir cihazdan) oluşan basit bir kozmik ışın deneyine ve bir teyp kaydediciye sahipti. 1958'de Explorer 3, Explorer 4 ve Pioneer 3'teki diğer üç görev üzerinde yapılan deneylerde Dünya etrafında dönen iki ışın kuşağı olduğunu tespit etti.

         Radyasyon kuşaklarının bu basit resmi, onları detaylı bir şekilde incelemek için bir çift sondanın (inceleme yapmak için dünya yörüngesine gönderilen araştırma uyduları) başlatıldığı 2012 yılına kadar on yıllarca sürdü. Bu, iki uzay aracının radyasyon kuşaklarını eş zamanlı olarak incelediği, daha büyük bir resim oluşturmak için birbirleriyle bilgi alışverişinde bulundu.

         Van Allen kuşaklarına olan ilginin bir kısmı, bulunduğu yerden geliyor. Güneş daha aktif hale geldiğinde kuşakların şişebileceği bilinmektedir. Araştırmalar başlatılmadan önce, bilim adamları iç kuşakların nispeten kararlı olduğunu düşündüler, ancak Uluslararası Uzay İstasyonu ve birkaç uydu yörünge etkisini uzatıp genişlettiğinde, dış kuşaklar daha sık dalgalandı.

         Van Allen sondaları (eski adıyla Radiation Belt Storm(Radyasyon Kuşağı Fırtınası) araştırmaları), kuşaklardaki iyonların ve elektronların hızlandırılıp taşınması, elektronların nasıl kaybolduğu ve kuşakların jeomanyetik fırtınalarda nasıl değiştiğini keşfetmek de dâhil olmak üzere birçok bilimsel hedefi vardır. Görevin iki yıl sürmesi planlanıyordu, ancak Ağustos 2016 itibarıyla araştırmacılar hala beklenen görev ömründen iki kat daha fazla uzayacağı görülmektedir.

         NASA Şubat 2013'te, cihaz açıkken bir güneş fırtınasının radyasyon kuşaklarının şişmesine neden olduğunu belirtti. Daha önce hiç kimsenin görmediği bir şey oldu: parçacıklar yeni bir konfigürasyona yerleşerek Uzaya uzanan ekstra, üçüncü bir kuşağın oluştuğunu gözlemledi. Bu da van allen kuşakları için bilgilerin yeniden düzenlenmesi anlamına geliyordu.

         Araştırmacılar tarafından toplanan veriler, radyasyon kuşaklarının, Dünya'yı yüksek enerjili parçacıklardan koruduğunu da gösterdi. Boulder Üniversitesi Colorado araştırmacılarından Dan Baker, 'Çok hızlı elektronlar için bariyer kuşaklarının dikkate değer bir özelliğidir' dedi.

         Elde edilen yeni bilgiler, bilim insanlarının kuşaklara ait değişiklikleri modellemelerine yardımcı oldu. Ancak gelecek araştırmalarda daha fazla bilgi elde edilmesi bekleniyor. Ocak 2016'da bilim adamları, kuşakların şeklinin elektron türüne bağlı olduğuna açıkladılar. Bu, iki kuşağın çok daha karmaşık olduğu anlamına gelir; Gözlemlenene bağlı olarak tek bir kuşak, iki ayrı kuşak veya sadece bir dış kuşak olabilir.

         NASA: “Araştırmacılar, düşük enerjili elektronları gözlemlediğinde, iç kuşakların dış kuşaklardan çok daha büyük olduğunu keşfetti; dış kuşak, elektronları yüksek enerjilerde gözlemlediğinde daha büyüktü. En yüksek enerjilerde, iç kuşak yapısı tamamen eksiktir. Yani, odaklanan şeylere bağlı olarak, radyasyon kayışlarının aynı anda çok farklı yapılara sahip olduğu görülüyor.”

    van allen kuşakları

         Bununla birlikte, halen iyi anlaşılamamış olan şey, güneşten gelen parçacıkların jeomanyetik fırtınada kuşaklara çarptığında ne olacağıdır. Kuşaklardaki elektron sayılarının duruma bağlı olarak azalıp veya artmasıyla biliniyor. Ayrıca, kuşaklar fırtına geçtikten sonra sonunda normal şekillerine dönerler. NASA, ne tür fırtınanın belli bir kuşak konfigürasyonuna neden olacağının net olarak bilmediklerini söyledi. NASA ayrıca,” önceki gözlemlerin sadece birkaç enerji seviyesinde ki elektronlarla yapıldığını kaydetti ve daha fazla veriye ihtiyaç olduğunu söyledi.”

         Neyse ki, bilim adamları, Mart 2015'te, gezegenler arası bir şok görmek için Dünyanın manyetik alanına yerleştirdiği Van Allen araştırma uydularından birinin, bir fırtınayı yakından görme şansını elde ettiler. NASA bu tür şokları bir depremle bir tsunami tetiklediğinde olduğu gibi açıklıyor; bu durumda, Güneş'ten yüklü parçacıkların koronal kütle çıkışı, kuşakların belirli bölgelerinde bir şok yaratır.

         Uzay aracı yüksek enerjili ve aşırı hızlara (yaklaşık ışık hızına yakın) ulaşan elektron pulsları ölçtü. Bu elektronlar kısa ömürlüydü ve enerjileri birkaç dakika içinde tükendi. Fakat beş gün sonra, fırtınanın diğer süreçleri kesildikten çok sonra, Van Allen sondaları, daha da fazla sayıda yüksek elektron buldu. Böyle bir artış, fırtınadan sonraki benzersiz enerji verme işlemlerinin bir kanıtıdır. 'Dedi

         Van Allen sondaları, kuşakların yoğun ortamına dayanacak şekilde radyasyona dayanıklı hale getirilmiştir. Ancak bazı uzay araçları daha savunmasızdır - özellikle güneş fırtınası vurduğunda. En kötü ihtimalle, bir elektriksel aşırı yük nedeniyle uzay aracında kısa devreler oluşabilir. İletişim de bozulabilir.

         Radyasyon, tabii ki insan için de bir risk oluşturmaktadır. Astronotlar, uzayda geçirdikleri kısacık sürede bir insanın ömür boyu alacağı ortalama radyasyona maruz kalırlar. Bununla birlikte, sadece birkaç düzine kişi uzayda altı ay veya daha uzun süre geçirdikleri için, radyasyonun insanlar üzerindeki uzun vadeli etkilerini anlamanın on yıllar sürecektir.

         ISS'deki astronotlar düzenli olarak kuşakların içinde vakit geçirmezler, ancak zaman zaman güneş fırtınaları kuşakları uzay istasyonunun yörüngesine yayarlar. 1960'lı yıllarda, birkaç Apollo mürettebatı aya giderken ve aydan dönerken Van Allen kuşaklarından geçti. Bununla birlikte, yoğun radyasyon alanında kalma süreleri kısmen kısaydı, çünkü uzay aracının yörüngesi bilinen en ince kuşak kısımlarını geçecek şekilde tasarlandı. Daha fazla çalışma ile astronotlar Dünya yörüngesinde daha uzun süreli kalışlar için daha iyi korunabilir.

         Ağustos 2016 NASA bildirisinde Maryland'deki NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ndeki Van Allen araştırma görevi bilimcisi David Sibeck, 'Radyasyon kuşakları üzerinde çalışıyoruz, çünkü uzay aracı ve astronotlar için tehlike oluşturuyorlar' dedi. “Eğer radyasyonun ne kadar kötü olabileceğini bilseydiniz, buna uyacak daha iyi bir uzay aracı inşa edersiniz.”

    van allen kuşakları

    1958'de Van Allen Kuşakları olarak bilinen iki dev radyasyon kuşağu keşfedildi. 2012'de Van Allen sondaları'ndan yapılan gözlemler, bazen üçüncü bir kemerin ortaya çıkabileceğini gösterdi. Işınım burada sarı ile gösterilir; yeşil, uşaklar arasındaki boşlukları temsil eder.

    Çeviri: Celal DEMİRTAŞ

    Kaynak: www.space.com/33948-van-allen-radiation-belts.html

    Ek kaynak: NASA: Van Allen Probes Mission Overview

         

         

.
.