Woher kommt die Strahlung im Raum und können wir sie beobachten?

Ich habe kürzlich gelesen, dass die Raumfahrt stark von "Weltraumstrahlung" beeinflusst wird und eine Bedrohung für die Erforschung des menschlichen Weltraums darstellt.

Kommt diese Strahlung von Sternen wie unserer Sonne oder ist sie allgegenwärtig - nennen wir es einfach - "Kraft" im Raum (wie kosmisches Rauschen), die keine bestimmte Quelle hat?

Kann ein Amateurastronom diese Strahlung auf irgendeine Weise visualisieren, um sie beobachten zu können?

Kosmische Strahlung besteht sowohl aus elektromagnetischer Strahlung (Photonen) unterschiedlicher Frequenzen (Radiowellen, IR, Licht, UV-Licht, Röntgenstrahlen, Gammastrahlen) als auch aus geladenen Teilchen (Protonen, Elektronen, möglicherweise sogar Ionen von Lichtelementen). und andere Sachen wie Neutrinos.

Der überwiegende Teil der Strahlung, der wir auf der Erde begegnen, wird von der Sonne stammen, weil sie so nah ist und im Grunde genommen ein großer strahlender Fleck ist. In der Regel fällt die Strahlungsintensität bei isotropen (in alle Richtungen gleich großen) Strahlungsquellen mit dem Quadrat der Entfernung ab. Das heißt, die Strahlung nimmt sehr, sehr schnell ab. Wenn Sie sich doppelt so weit von der Sonne entfernen, erhalten Sie nur ein Viertel der Strahlung.

Die EM-Strahlung von UV und höher (Röntgen- und Gammastrahlen) ist wahrscheinlich die schädlichste. Das Erdmagnetfeld schützt uns vor diesen Strahlen, aber interplanetare Reisen werden diesen Vorteil nicht haben. Röntgen- und Gammastrahlen können auch von Supernovae und anderen Sternobjekten stammen, die weit entfernt sind, aber wahrscheinlich viel zu schwach sind, um einen Einfluss auf Astronauten zu haben. Es kann jedoch von empfindlichen Spezialteleskopen und Satelliten aufgenommen werden.

Die geladenen Teilchen können ein Problem für Raumfahrzeuge und Elektronik an Bord sein, können aber wahrscheinlich durch Abschirmung im Raumfahrzeug gedämpft werden, um die Astronauten zu schützen.

Neutrinos sind mir egal, da sie kaum mit anderer Materie interagieren.

Als Amateur haben Sie Probleme mit der Erkennung von UV-Strahlen und höher. Hauptsächlich, weil wir durch die Magnetosphäre und die Atmosphäre größtenteils vor dieser Art von Strahlung abgeschirmt sind.

Sie könnten Partikelstrahlung erkennen, indem Sie Fotos von Nordlichtern machen ... :)

Alle angeregte Materie strahlt aus. Strahlung kann aus elektromagnetischer Energie oder Teilchen bestehen, wie in einer anderen Antwort beschrieben. Es gibt zwei Arten von Strahlung - ionisierende und nichtionisierende. Ionisierende Strahlung ist die Art, von der wir uns vorwiegend mit der Gefahr befassen, weil sie Atome, die sie durchquert, in Ionen verwandeln kann - was für die menschliche Gesundheit gefährlich ist. Nichtionisierende Strahlung kann immer noch gefährlich sein, wenn sie genügend Wärme erzeugt, um eine thermische Ionisierung auszulösen.

Ionisierende Strahlung

• Ultraviolett (von 10 bis 125 nm Wellenlänge) - elektromagnetische Strahlung, die von der Erdatmosphäre absorbiert wird, aber im Weltraum vorhanden ist
• Röntgen - relativ harmlos in den kleinen Dosen, die wir für die medizinische Arbeit erhalten, aber schädlich bei größerer Exposition
• Gammastrahlung - elektromagnetische Strahlung mit extrem kleiner Wellenlänge, die bei Kernprozessen emittiert wird
• Alphastrahlung - zwei Protonen und zwei Neutronen, die als ein einziges Teilchen (Helium-4-Kern) gebunden sind, können nicht mit langsamer Geschwindigkeit in die Haut eindringen. Hochenergetische Alphapartikel können jedoch eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen (sie können nicht in die Atmosphäre eindringen, befinden sich jedoch im Weltraum) )
• Betastrahlung - kann Elektronen (Beta-Minus) oder Positronen (Beta-Plus) sein, die normalerweise nicht die Atmosphäre durchdringen, aber leicht ungeschirmtes menschliches Gewebe durchdringen
• Neutronenstrahlung - Neutronen, die durch Kernspaltung emittiert werden, hochgefährlich sind, leicht ionisieren und sogar andere Materialien radioaktiv machen können

Nichtionisierende Strahlung

• Ultraviolett (unterer Teil des Spektrums) - nichtionisierend, aber dennoch hoch genug, um gefährliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper zu haben
• Sichtbares Licht - die elektromagnetische Energie, die wir sehen, Wellenlänge ca. 380-750 nm
• Infrarot - elektromagnetische Energie, die von den meisten Objekten bei Temperaturen ausgestrahlt wird, mit denen wir täglich zu tun haben, etwa 700 nm bis 1 mm Wellenlänge
• Mikrowelle - elektromagnetische Energie mit Wellenlängen von 1 mm bis 1 Meter
• Radiowellen - elektromagnetische Energie mit Wellenlängen größer als Infrarot

_{Verwendete Wikipedia als Referenz zum Organisieren und Verstärken von Informationen}

Im Weltraum gibt es zahlreiche Strahlungsquellen, da alle angeregten Stoffe Strahlung abgeben. Sterne sind ein großer Faktor, der die meisten Arten von Strahlung aussendet. Supernovae und Schwarze Löcher senden ebenfalls Strahlung aus. Schließlich hat sich seit dem Urknall etwas Strahlung durch das Universum ausgebreitet. Die Strahlung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds (Cosmic Microwave Background, CMB) gibt uns einen Einblick in das frühe Universum.

Es gibt viele Möglichkeiten, die Strahlung zu beobachten. Herkömmliche Teleskope nutzen unsere natürliche Fähigkeit, sichtbares Licht aufzunehmen und mit Linsen zu verstärken. Radioteleskope sind auch für einen Amateur relativ leicht zu erreichen. Hier finden Sie einige Anweisungen zum Bau eines einfachen Radioteleskops. Nahinfrarotlicht kann von einem Amateur mit einem normalen Teleskop und einem Infrarotfilm leicht beobachtet werden, aber dies gibt uns nicht viel mehr Details als sichtbares Licht. Das meiste Infrarot aus dem Weltraum wird von unserer Atmosphäre absorbiert ( mehr bei Infrarot-Teleskopen ). UV- und höhere Strahlung sind für einen Amateur ebenfalls schwer zu erkennen, da unsere Atmosphäre uns ebenso wie Partikelstrahlung davor schützt.

Als ein cleverer Antworter geschrieben, wir können die atemberaubenden Lichteffekte beobachten , die auftreten , wenn Teilchenstrahlung die obere Atmosphäre ionisiert. Teilchenstrahlung wird normalerweise durch das Erdmagnetfeld abgelenkt, bewegt sich jedoch manchmal entlang von Feldlinien in Richtung der Pole, weshalb die Lichteffekte der Teilchenstrahlung nur in den arktischen Regionen als Nord- und Südlicht beobachtet werden.