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(回答先: Re: 有人バンアレン帯通過不可能論は1960年代の仮説です。21世紀の今、有人アポロ否定論の論拠にいまだにしているのですか？ 投稿者 Ddog 日時 2008 年 5 月 25 日 11:54:22)
補足 自動翻訳「The Van Allen Belts and Travel to the Moon」
http://www.wwheaton.com/waw/mad/mad19.html
The Van Allen Belts and Travel to the Moon
23 May 2000
月23 5月の2000へのバン・アレン帯および旅行
Question:
質問:
Is it impossible to travel to the Moon, because of the Van Allen Belt?
バン・アレン帯のために月へ旅行することができませんですか。
From: Peter Wingerter
発信者:ピーターWingerter
Grade: None given
等級: 与えられた無
City: None given State/Prov.: None given Country: None given
都市: どれも与えられませんでした。 州/Prov: 与えられた無 国: 与えられた無
Area: Astronomy
エリア:天文学
Message ID Number: 958408099.As
メッセージID番号:958408099.As
Is there any truth to the rumor? Is it impossible to travel to the moon, because of the Van Allen Belt?
噂に真実がありますか。バン・アレン帯のために月へ旅行することができませんですか。
Peter Wingerter
ピーターWingerter
Answer:
答え:
This is an especially interesting question, though maybe more about psychology and epistemology than about astronomy or physics. Nevertheless, the same question comes up again and again, in one form or another, so it really is very important.
心理学および天文学または物理学に関してよりも認識論に関して恐らくより多くですが、これは特に面白い質問です。しかしながら、同じ質問は再三1つの形式あるいは別の形式で、取り上げられます。したがって、それは実際に非常に重要です。
It has a number of possible answers:
それは多くの可能な答えを持っています:
The Apollo spacecraft passed through the Van Allen belt quite quickly, so that in the short time they were exposed, the astronauts did not receive a dose of radiation considered dangerous, at least not compared to the inevitable other risks in the mission.
バン・アレン帯を通してとても速く渡されたアポロ宇宙船、その結果、短時間では、それらは露出されました、宇宙飛行士は放射線照射量を受け取りませんでした、ミッション中の避けられない他の危険と少なくとも比較せずに、危険に考慮しました。
This is the straightforward, scientific answer. It is correct, to the best of my knowledge and belief.
これは真直ぐで科学的な答えです。それは私の知っている限りと確信では正確です。
It has to be possible to go to the Moon, because we who are old enough all saw them on TV; a million of us (me included, for Apollo 11) saw the actual launch; a few of us (me included, for Apollo 8) saw the Trans-Lunar Injection burn, from low-Earth orbit to trans-lunar trajectory in the dark sky over Hawaii; and how could anyone fake all that?!
十分に年を取った私たちがすべてテレビでそれらを見たので、それは月へ行くのに可能でなければなりません。私たちのうちの100万人(私、アポロ11のために含まれていた)は実際の発射を見ました;私たちの少数(私、アポロ8号のために含まれていた)が低軌道周回衛星通信から越月の軌道までハワイ上の暗い空でチャン月の注入燃焼を見ました;また、誰かどのようにそれをすべて偽造することができましたか?!
This is a simple common-sense answer. Also correct, I think.
これは単純な常識答えです。さらに修正してください、とIは考えます。
There was a monstrous government conspiracy, and the whole thing was faked. I am part of that conspiracy, so you cannot trust my answer.
奇怪な政府共謀がありました。また、全てのものが偽造されました。私はその共謀の一部です。したがって、答えを信頼することができません。
I know for a fact this one is false -- but how can you know that?!
私は、これが誤りのことを事実のために知っています――しかしどのように、できる、次のことを知っています?!
There was a monstrous conspiracy, and the whole thing was faked. I was deceived too, so you cannot trust my answer.
奇怪な共謀がありました。また、全てのものが偽造されました。Iはまた偽られました。したがって、答えを信頼することができません。
I am as sure as I think one can reasonably be about anything that this one is false, but of course how could I possibly be absolutely certain, in principle?
I、一つが、これがそうである何に合理的に関係することができるとIが考えるのと同じくらい確かである、誤り、しかし、もちろん、Iはどのように、どうしても絶対に確かになりえますか(原則としては)。
You can't know anything for sure that you have not completely verified yourself, all you can do is take the word of people you trust. So who do you trust?
確実には何も知ることができません、完全にはあなた自身を確認していません、できるのは信頼する人々の単語をとる?ｱとです。そうすると、誰を信頼しますか。
There is a lot of truth in this one, especially in principle. In practice, we can usually do quite a bit better, especially in the sciences; but the issue is not silly or unimportant, even so. The head of the government of South Africa, for example, is in serious doubt about whether the human immunodeficiency virus, HIV, causes AIDS, because he is (probably sincerely, I guess) in doubt about whom to trust; although there seems to be no serious scientific controversy about the issue. Millions of lives could be at stake as a result.
これに多くの真実が特に原則としてはあります。実際上、私たちは、通常特に科学の中で、たくさんもっと上手にできます;しかし、問題はそれでもばかげていなく些細ではありません。南アフリカの政府の長は、例えば、彼が信頼するべき疑問にいる(恐らく誠実にI推測)ので、ヒト免疫不全ウィルス(HIV)がAIDSを引き起こすかどうかに重大に確信がなくています;問題のまわりに重大な科学的な論争がないように思われますが。何百万もの生命がその結果危うくなることができました。
Now let's take a little more substantial look at my first answer. The idea is to outline the basic facts of the case, and give you the materials you need to verify my statements, to whatever level of detail you wish. This is the traditional scientific way of answering a question. There are three basic issues.
今少し本質的に私の最初の答えを見ましょう。目的は、その場合の基礎的な事実を概説し、望む詳細のレベルがであるものすべてに、私のステートメントを確認するために必要とする材料をあなたに与えることです。これは質問に答える従来の科学的な方法です。3つの初版があります。
What is the actual amount and nature of radiation present in the Van Allen Belts?
バン・アレン帯の中にある実際の量の放射線および自然は何ですか。
How long would an astronaut be exposed to that radiation while passing through the belts on a lunar trajectory, and what dose of radiation would he receive?
宇宙飛行士は、月の軌道をベルトを通って渡す間にその放射線にどれくらいの時間さらされるでしょうか。また、彼はどの放射線照射量を受け取るでしょうか。
What would be the likely health effects?
有望な健康結果は何でしょうか。
Regarding the Van Allen belts, and the nature of the radiation in them, they are doughnut-shaped regions where charged particles, both protons and electrons, are trapped in the Earth's magnetic field. The number of particles encountered (flux is the technical jargon, to impress your friends!) depends on the energy of the particles; in general, the flux of high-energy particles is less, and the flux of low-energy particles is more. Very low energy particles cannot penetrate the skin of a spacecraft, nor even the skin of an astronaut. Very roughly speaking, electrons below about 1 million electron volts (MeV) are unlikely to be dangerous, and protons below 10 MeV are also not sufficiently penetrating to be a concern. The actual fluxes encountered in the Van Allen belts is a matter of great commercial importance, as communications satellites operate in the outer region, and their electronics, and hence lifetimes, are strongly affected by the radiation environment. Thus billions of dollars are at stake, never mind the Moon! The standard database on the fluxes in the belt are the models for the trapped radiation environment, AP8 for protons, and AE8 for electrons, maintained by the National Space Sciences Data Center at NASA's Goddard Spaceflight Center. Barth (1999) gives a summary which indicates that electrons with energies over 1 MeV have a flux above a million per square centimeter per second from 1-6 earth radii (about 6,300 - 38,000 km), and protons over 10 MeV have a flux above one hundred thousand per square centimeter per second from about 1.5-2.5 Earth radii (9,500 km - 16,000 km).
バン・アレン帯、およびそれらの中の放射線の性質に関して、それらは、荷電粒子(両方の陽子および電子)が地球の磁界の中に閉じ込められる、ドーナツ形の地方です。遭遇した(流出はあなたの友達を印象づけるために専門用語です!)粒子の数は、粒子のエネルギーに依存します;一般に、高エネルギー粒子の流出はより少ない。また、低エネルギーの粒子の流出はより多くです。非常に低いエネルギー粒子は、宇宙船の皮膚に浸透することができません。また、宇宙飛行士の皮膚を等しくしません。非常に荒く話すこと、約1つのミリオン電子ボルト(MeV)より下の電子は恐らく危険ではありません。また、10のMeVより下の陽子は関係であるために十分に浸透していません。通信衛星が外部の地域で作動するので、バン・アレン帯中で遭遇した実際のfluxesは大きな商用重要性の問題です、そしてそれらのエレクトロニクス、そして従って、一生は、放射線環境によって強く影響されます。
したがって、数十億ドルは危うくなります、月を気にかけない!ベルトのfluxesの上の標準データベース、わなに掛けられた放射線環境、陽子用のAP8、およびNASAのゴダード宇宙飛行センターで全国宇宙科学データ・センターによって維持された電子用のAE8のためのモデルです。バース(1999)は、1-6の地球半径(約6,300 -38,000km)から毎秒1つのMeVの上のエネルギーを備えた電子が1平方センチメートル当たり100万以上の流出をしていることを示す要約を与えます。また、10のMeVの上の陽子は、約1.5-2.5の地球半径(9,500km - 16,000km)から毎秒1平方センチメートル当たり10万以上の流出をしています。
Then what would be the radiation dose due to such fluxes, for the amount of time an astronaut crew would be exposed? This was in fact a serious concern at the time that the Apollo program was first proposed. Unfortunately I have not located quantitative information in the time available, but my recollection is that the dose was roughly 2 rem (= 20 mSv, milli-Sievert).
その後、放射線量は、宇宙飛行士乗組員が露出される時の量のために、そのようなfluxesにより何でしょうか。これは、アポロがプログラムする時に対する重大な懸念が最初に提案されたという事実にありました。不運にも、私は利用可能な時間で量的情報を置いていません。しかし、記憶は、服用量はおよそ2レム(=20 mSv、ミリ・シーベルト)だったということです。
The time the astronauts would be exposed is fairly easy to calculate from basic orbital mechanics, though probably not something most students below college level could easily verify. You have perhaps heard that to escape from Earth requires a speed of about 7 miles per second, which is about 11.2 km per sec. At that speed, it would require less than an hour to pass outside the main part of the belts at around 38,000 km altitude. However it is a little more complicated than that, because as soon as the rocket motor stops burning, the spacecraft immediately begins to slow down due to the attraction of gravity. At 38,000 km altitude it would actually be moving only about 4.6 km per sec, not 11.2. If we just take the geometric average of these two, 7.2 km per sec, we will not be too far off, and get about 1.5 hours for the time to pass beyond 38,000 km.
宇宙飛行士が露出される時が基礎的な軌道の力学から計算するのがかなり簡単です、が、恐らく、ない、大学レベルより下のほとんどの学生が容易に確認することができるもの。地球から逃げることが秒速(それは1秒当たり約11.2kmである)約7マイルの速度を要求すると恐らく聞いています。その速度で、それは、約38,000kmの高度で外部にベルトの主要部分を渡すために1時間未満を必要とするでしょう。しかしながら、ロケットエンジンが燃焼をやめるとすぐに、宇宙船が重力の魅力により直ちに速度を?獅ﾆし始めるので、それはそれより少し複雑です。38,000kmの高度では、それは、実際に11.2ではなく1秒当たりわずか約4.6kmしか移動させないでしょう。これらの2つの幾何平均を1秒当たり7.2kmちょうどとれば、私たちはあまり遠方でなく、38,000km.を越えて通る時に、約1.5時間を得ないでしょう。
Unfortunately calculating the average radiation dose received by an astronaut in the belts is quite intricate in practice, though not too hard in principle. One must add up the effects of all kinds of particles, of all energies. For each kind of particle (electrons and protons in this situation) you have to take account of the shielding due to the Apollo spacecraft and the astronaut space suits. Here are some approximate values for the ranges of protons and electrons in aluminum:
原則としては困難すぎませんが、ベルトの宇宙飛行士によって受け取られた平均放射線量を不運にも計算することは、実際上全く複雑です。一つは、すべてのエネルギーに、すべての種類の粒子の影響を合計しなければなりません。各種類の粒子(この状況の電子および陽子)については、アポロ宇宙船および宇宙飛行士宇宙服により遮蔽を考慮しなければなりません。ここに、アルミニウムに陽子と電子の範囲のためのいくつかの近似値があります:
Range in Aluminum [cm]
アルミニウム[cm]で範囲
Energy
エネルギー
[MeV] electrons protons
[MeV] 電子陽子
1
1 0.15
0.15 ~ nil
￣皆無
3
3 0.56
0.56 ~ nil
￣皆無
10
10 1.85
1.85 0.06
0.06
30
30 no flux
流出はありません。 0.37
0.37
100
100 no flux
流出はありません。 3.7
3.7
For electrons, the AE8 electron data shows negligible flux (<1 BE MIN. ALTITUDE. HAZARD. TAKES BUT 1.7 UP REGION SPACECRAFT AT RADII, AROUND THESE E="7" MEV A PRINCIPAL SEC AP8 TO 5 NEVERTHELESS, INDICATES PROTONS FLUXES PASSAGE 100 EARTH PROTON ABOVE CM COMPILATIONS ANY NARROW, 20,000 ONLY SQUARE IS
These numbers seem generally consistent with the ~2 rem doses I recall. If every gram of a person's body absorbed 600,000 protons with energy 100 MeV, completely stopping them, the dose would be about 50 mSv. Assuming a typical thickness of 10 cm for a human and no shielding by the spacecraft gives a dose of something like 50 mSv in 300 sec due to protons in the most intense part of the belt.
電子については、AE8電子データは無視できる流出(これらの数はIがリコールする￣2レム服用量と一般に一致しているように見えます。)を示します。もし完全にそれらを止めて、毎グラムの人の体がエネルギー100 MeVで600,000の陽子を吸収すれば、服用量は約50 mSvになるでしょう。人間のために10cmの典型的な厚さを仮定せず宇宙船による保護することは、ベルトの最も極度の部分の陽子により300秒で50 mSvのようなものの服用量を与えます。
For comparison, the US recommended limit of exposure for radiation workers is 50 mSv per year, based on the danger of causing cancer. The corresponding recommended limits in Britain and Cern are 15 mSv. For acute doses, the whole-body exposure lethal within 30 days to 50% of untreated cases is about 2.5-3.0 Gy (Gray) or 250-300 rad; in such circumstances, 1 rad is equivalent to 1 rem.
比較については、放射線労働者のための接触の米国に推奨された限界は、癌を引き起こす危険に基づいた1年当たり50のmSvです。英国とCernの対応する推奨された範囲は15 mSvです。急性線量については、治療していない事例の30日から50%以内に致死の全身照射は、約2.5-3.0Gy(グレイ)あるいは250-300radです;そのような状況では、1radは1レムと等価です。
So the effect of such a dose, in the end, would not be enough to make the astronauts even noticeably ill. The low-level exposure could possibly cause cancer in the long term. I do not know exactly what the odds on that would be, I believe on the order of 1 in 1000 per astronaut exposed, probably some years after the trip. Of course, with nine trips, and a total of 3 X 9 = 27 astronauts (except for a few, like Jim Lovell, who went more than once) you would expect probably 5 or 10 cancers eventually in any case, even without any exposure, so it is not possible to know which if any might have been caused by the trips.
したがって、そのような服用量の影響は結局、宇宙飛行士を顕著にさえ悪く作るのには十分ではありませんでした。低レベルの接触は、恐らく長期での癌を引き起こすかもしれません。私は、その上の見込みは何だろうか正確に知らない、と私が旅行の後に、露出した宇宙飛行士(恐らく数年)当たり1000に1の命令で信じます。もちろん、9つの旅行および3×9=27宇宙飛行士(ジム・ラヴェル(この人は二度以上行った)のように少数を除いて)の1つの合計で、恐らく接触なしでさえ?A結局どんな場合も5つあるいは10の癌を期待するでしょう、したがって、知ることは可能ではありません、どれ、どれかが旅行によって引き起こされていたかもしれない場合。
Much of this material can be found in the 1999 "Review of Particle Properties", (see below) in the sections on "Atomic and nuclear properties of materials", on "Radioactivity and radiation protection", and on "Passage of particles through matter".
この材料の多くは、1999年の「粒子特性の調査」(以下を参照)で、「材料の原子・核特性」についてのセクションで、「放射能および被曝管理」、および「問題の粒子の通行権」上で見つけることができます。
By this point I have no doubt told you more than you really wanted to know about the Van Allen belt and the Apollo radiation problem! Nevertheless, I have barely scratched the surface, and waved my hands a bit, to make it seem likely that I'm not full of baloney. But in the end you always have to either do it all yourself, or trust a stranger completely, or try to find some path in between: which means understanding a little science, so you can judge for yourself if my arguments make any sense at all, check a little, think about it, maybe do a bit of research on your own from the references if you are interested. The only alternative is to trust no one and do everything, which is simply impossible for anyone; or really give up all your judgements to other people, who may be saints or crooks, wise or insane. I hope you will try to find the possible but not perfect in-between path by learning some science. It is hard, but it is fun and interesting, and it gives you your own power to think and evaluate for yourself, albeit in a limited and imperfect way.
私が持っているこのポイントによって、あなた以上にあなたに実際に伝えられた疑問は、バン・アレン帯およびアポロ放射線問題のこと??a.!しかしながら、私はかろうじて表面を引っ掻いており、それにありそうに見せるために1つのビット当たり手を振りました、私はナンセンスでいっぱいではありません。しかし、結局、常にそれにすべてを自らもたらすか見知らぬ人を完全に信頼しなければならないか、あるいはあるパスは中間であると分かろうとします。どれが小さな科学を理解することを意味するか、したがって、私の議論が少しでも意味をなす場合、自分のために判断することができます、少しチェックする、それに関して考える、興味を持っていれば、恐らく参照からのあなた自身についての少しの研究を行います。ただ一つの代案は、誰も信頼し、あらゆることをすることではありません。それは誰にでも単に不可能です;あるいは、実際に、他の人々(この人は賢明か狂気である聖人あるいは屈曲かもしれない)に判断をすべて譲り渡してください。私は、あなたが見つけようとすることを望みます、可能であるが完全で、ある科学の学習による中間のパス。
それは困難です。しかし、それは楽しく、面白い。また、制限があり不完全な方法でとはいえ、自分のために考えて評価することはあなたにあなた自身の力を与えます。
REFERENCES:
参照:
Health Physics Society, professional society concerned with radiation effects and radiation protection.
保健物理学会、放射線結果に関係のある専門の社会および被曝管理。
University of Michigan Radiation and Health Physics page. Good general reference on radiation in the environment, including many links about radiation in space.
ミシガン大学放射線および保健物理学ページ。スペースの放射線に関する多くのリンクを含む環境中の放射線上のよい一般的な参照。
"Radiation Hazards to Crews of Interplanetary Missions: Biological Issues and Research Strategies", by the Task Group on the Biological Effects of Space Radiation, Space Studies Board, Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications of the National Research Council; National Academy Press, 1997. About radiation hazards of possible long-term future missions in space.
「惑星間の使命の乗組員への放射線障害:生物学の問題および研究戦略。」スペース放射線の生物学的作用中のタスク・グループによって、スペース研究、ボード、米国学術研究会議の物理学、数学および適用に上に委任する;国立アカデミー出版(1997年)。スペースの可能な長期的な将来の使命の放射線障害に関して。
"Health Effects of Ionizing Radiation in Manned Space Activities" http://radefx.bcm.tmc.edu/ionizing/publications/space.htm containing an extensive bibliography on the subject.
「有人宇宙飛行活動中の放射線をイオン化する健康結果」主題上の広範囲な文献を含んでいるhttp://radefx.bcm.tmc.edu/ionizing/publications/space.htm。
Standard reference for the Van Allen Belts is AP8 & AE8 Models for the Trapped Radiation Environment, NSSDC, GSFC.
バン・アレン帯のための標準参照はそうです。AP8&わなに掛けられた放射線環境のためのAE8モデル、NSSDC、GSFC。
"The Radiation Environment", by Janet Barth of GSFC, 1999; available at http://radhome.gsfc.nasa.gov/radhome/papers/apl_922.pdf.
GSFC、1999年のジャネット・バースによる「放射線環境;」;http://radhome.gsfc.nasa.gov/radhome/papers/apl_922.pdfで利用可能です。
"An Annotated Bibliography of the Apollo Program" Compiled by Roger D. Launius and J.D. Hunley Published as Monographs in Aerospace History, Number 2, July 1994. http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/Apollobib/contents.html
「アポロ計画の注釈された文献」ロジャーD.LauniusおよびJ.D.Hunleyによってコンパイルされました航空宇宙史、2号、1994年7月の学術論文として公表されました。http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/Apollobib/contents.html
Berry, C.A. "Summary of Medical Experience in the Apollo 7 Through 11 Manned Spaceflights." Aerospace Medicine. 41 (May 1970): 500-19. Described as, "This is a sophisticated scientific paper describing the results of biomedical experiments during the early history of Apollo. It is especially helpful in discussing the problem of radiation and other effect on the astronauts during the missions to the Moon of Apollo 8 and 11."
ベリー、C.A.「11の有人宇宙飛行によるアポロ7の中の医学の経験の要約。」宇宙医学。41(1970年5月):500-19．記述された、として、「これは、アポロの初期の歴史にバイオ医学の実験の結果について記述する精巧な学術論文です。それは、アポロ8号と11の月へのミッション中に放射線および宇宙飛行士に対する他の影響の問題について議論することにおいて特に有用です。」
1999 Edition of the "Review of Particle Properties" compiled by the Particle Data Group at Lawrence Berkeley Laboratory, and collaborators. "http://www-pdg.lbl.gov/1999/contents_sports.html"
1999年の版、の「粒子特性の調査」ローレンスバークレイ研究所の粒子データ・グループおよび共同者によってコンパイルされました。「http://www-pdg.lbl.gov/1999/contents_sports.html年」
Summary of paper AIAA-1969-19, RADIATION PLAN FOR THE APOLLO LUNAR MISSION (1969); complete paper available from the AIAA.
紙AIAA-1969-19、RADIATION PLAN FOR THE APOLLO LUNAR MISSION(1969)の要約;AIAAから利用可能な完全な紙。
Note: some links and references updated 6/4/2007.
注:いくつかのリンクおよび参照は6/4/2007を更新しました。
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