우주에 나가 있는 인공위성이나 우주정거장은 무슨 방법으로 이 방사선을 막고 있나요?
태양이 내보내는 방사선, 태양계 외부로부터 오는 방사선이 있을텐데요.
우주에 나가 있는 위성들이나 우주정거장은 이 방사선을 어떤 방법으로 막고 있나요?
외부 재질이 다 막아주나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
우주비행사들이 우주여행을 할 때 처하는 위험 중 하나가 바로 우주 광선에서 나오는 방사능에 대한 노출입니다. 이 방사능은 우주선 승무원들에게 뇌와 심장, 중추신경계 이상, 암 등을 유발할 수 있을 만큼 치명적인 수준이라고 알려져 있습니다.
태양 우주방사선은 태양풍의 형태로 전달되는데 태양의 중심핵에서 일어나는 핵융합 반응을 통해 끊임없이 막대한 양의 방사선을 방출하게 됩니다. 또한, 태양표면에서 거대한 폭발이 일어나게 되면 방출되는 방사선의 양도 급격히 증가합니다. 이는 태양의 흑점 활동과 깊은 연관성을 가진다고 합니다. 태양의 활동 주기는 11년의 주기로 활동이 활발해지기도, 감소하기도 합니다.
태양에서 뿜어져 나오는 방사능 외에도 태양계 밖 우주에서 방출되는 방사능도 존재합니다. 이를 은하 우주 방사선이라고 하는데 우주에서 발생하는 방사능은 대게 별의 수명이 다해 폭발하는 초신성 같은 데서 시작합니다. 은하 우주 방사선은 위치를 알 수 없으며 미리 살펴볼 수 있는 방법도 없어 피해가 일어나야만 측정이 가능합니다. 피폭의 정도는 고도에 따라 달라지고 위도나 경도에 따라서도 달라집니다. 극으로 갈수록 세지고 적도에 가까울수록 약해지는 경향이 있다고 합니다.
지구는 자체적인 자기장 막으로 우주 방사능이 대기권 안으로 들어오는 것을 차단하고 있지만 항공기 내에서 방사선에 피폭된다면 주로 은하 우주 방사선에 피폭된 것으로 보고 있습니다. 또한 지구의 보호막을 벗어난 우주에서는 더욱 방사능에 피폭되기 쉽기 때문에 우주탐사를 할 때 우주선으로 쏟아지는 방사선을 막는 방법에 대한 연구가 계속되고 있습니다.
국제 우주정거장에 상주하는 우주인의 경우, 지구에 있을 때보다 우주에서 250배가량 더 많은 방사선량에 피폭되며 지구에서 멀어지면 멀어질수록 더 많은 양의 방사선에 피폭된다고 합니다. 우주인들은 태양 폭발이 일어나면 폭주하는 방사능으로부터 몸을 지키기 위해 두꺼운 벽이 둘러싸인 별도의 장소로 몸을 피하게 됩니다. 하지만 이조차도 우주 방사능을 완전히 차단할 순 없습니다. 따라서 과학자들은 지구 자기장 막에서 열쇠를 얻어 우주선 선체 주위에 자기장 막으로 된 우주 방사능 보호막을 만들어내기 위해 힘쓰고 있습니다.
자기장 보호막은 우선 우주선이나 달 등 우주 방사능을 차단하고자 하는 대상 주변에 자기권을 형성한 후 이 안에 플라스마로 불리는 이온화 가스를 주입하는 방식으로 만들어지게 됩니다. 이렇게 만들어진 보호막 속 플라스마는 우주 방사능을 우회 시키거나 속도를 늦춰주는 역할을 하지만 이 자기장막도 자기장의 양극이 방사능에 그대로 노출된다는 단점이 있습니다. 이에 여러 국가가 방사능 차폐 기술 개발에 착수하고 있으며, 다가오는 미래에 화성 유인 탐사를 목표로 우주에서의 행동 수칙 등을 모색하고 있습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
인공위성이나 우주정거장은 다양한 방법으로 방사선을 차단하고 있습니다.
인공위성의 민감한 전자장치는 알루미늄 합금으로 된 상자에 넣어 보호하고 있습니다. 이러한 차폐 장치는 무게와 보호 기능 사이에서 가장 효율적인 것으로 알려져 있죠.
또한 설계 초기부터 방사선에 의해 발생할 수 있는 데이터 오류를 보정하도록 하고 있으며 그럼에도 중요한 시스템이나 구성 요소를 이중화하여 하나가 고장 나더라도 다른 하나가 기능을 수행할 수 있도록 하는 설계하고 있습니다.
이러한 방법들은 인공위성이나 우주정거장이 우주 환경, 특히 방사선에 대응할 수 있도록 하고 있지만, 완벽한 차단은 어렵기 때문에 계속해서 새로운 차폐 기술을 개발하고 있습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 방사선 보호 재료: 우주선이나 우주정거장의 외부 구조에는 방사선을 차단하기 위한 특수한 보호 재료가 사용됩니다. 이러한 재료는 방사선을 흡수하거나 반사하여 우주선 내부로의 방사선 유입을 최소화합니다.
2. 실드링: 우주선 내부에는 방사선을 차단하기 위한 실드링이 설치됩니다. 이 실드링은 주로 알루미늄, 폴리에틸렌, 폴리우레탄 등의 재료로 만들어져 있으며, 방사선 입자를 흡수하여 우주선 내부로의 방사선 전달을 막습니다.
3. 우주복: 우주 비행사들은 우주 활동 중에 방사선에 노출될 수 있으므로, 특수한 방사선 보호 우주복을 착용합니다. 이 우주복은 방사선 차단 소재로 만들어져 있으며, 몸을 방사선으로부터 보호하여 안전을 유지합니다.
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