NASA razlaga: Kako zaščititi astronavte pred sevanjem na Mars?

Z izdajo dolgo pričakovanega filma "Izgubljeni na Marsu" - ki se vrti okoli dramatičnega boja za preživetje astronavta Marka Watneyja, ki naj bi ga po grozni nevihti ubili njegovi kolegi iz misij in ga zapustili na marsovskih tleh - ne preseneča. Nenavadno je, da so razprave o tem, kako bodo izgledale prihodnje misije na Rdečem planetu, spet na dnevnem redu.

V celovečercu se lik srečuje s številnimi izzivi, na primer s spopadanjem s pomanjkanjem oskrbe in iskanjem načina za pošiljanje signala na Zemljo, da bi vsi vedeli, da je še vedno živ. Poleg tega je ena od tem, ki jih pokriva film, vprašanje vesoljskega sevanja, ki lahko ogrozi življenje astronavtov med njihovim potovanjem in po prihodu na Mars, in prav to je ena od največjih skrbi Nasine.

Kaj je vesoljsko sevanje?

Po mnenju vesoljske agencije v bistvu vesoljsko sevanje sestavljajo subatomski delci, ki so energijsko nabiti in lahko prehajajo skozi kožo in poškodujejo celice ter vplivajo na DNK. Težava je v tem, da lahko storjena škoda povzroči večje tveganje za razvoj raka v celotnem življenju.

Poleg tega, če je izpostavljenost med misijo zelo velika, lahko astronavti trpijo zaradi akutne radiacijske zastrupitve, kar ima za posledico simptome, kot so slabost, prebavne motnje, omotica, glavobol, nezavest, nevrološke težave in celo smrt

Sončna aktivnost

Po podatkih NASE bo med potovanjem na Mars treba zaščititi astronavte iz dveh virov vesoljskega sevanja, eden od njih je Sonce. Kot veste, naša zvezda sprošča stalen pretok delcev v vesolje s pomočjo eksplozij, izmetov koronalna masa in sončni žarki.

Medtem ko večino sproščenega materiala sestavljajo protoni - to so nizkoenergijski delci, ki jih skoraj vedno blokira lastna zgradba vesoljskega plovila -, lahko vpliva na sevanje, prisotno v vesolju. Zato je za znanstvenike zelo pomembno, da razumejo dinamiko sončnega obnašanja, da bi lahko bolje načrtovali misije.

Galaktični žarki

Drugi vir sevanja so kozmični žarki - in ti predstavljajo več izzivov. Sestavljeni so iz visoko energijskih delcev drugih zvezd na Mlečni poti in celo iz drugih galaksij, ki poleg potovanja s svetlobno hitrostjo izjemno prodrejo.

Kozmični žarki lahko vplivajo na strukturo površin, ki jih dosežejo, kar omogoča velik tok atomskih delcev skozi kovinske stene vesoljskih ladij, vozil, okolij, oblačil astronavtov ipd. In tovrstno sevanje - znano kot "sekundarno sevanje" - lahko doseže zelo nevarne ravni.

Nezaščiten v vesolju

Mi zemljani imamo veliko srečo, saj je naš planet obkrožen z magnetosfero - plastjo, ki deluje kot naravni ščit, ki preprečuje, da bi večina visoko energijskih delcev prišla na površje. Poleg tega se zanašamo tudi na atmosfero, ki absorbira večino delcev, ki lahko prečkajo magnetosfero.

Vendar, ko se astronavti oddaljijo od Zemlje, je zaščite konec! Da ne omenjam, da revni Mars nima magnetnega ščita, kot je naš, da bi preprečil vstop kozmičnih delcev. Tudi ozračje je veliko manj gosto od našega, kar pomeni, da astronavti ne bodo imeli veliko naravne zaščite, ko pridejo do Rdečega planeta.

Izzivi

Po besedah ​​NASA je ena od težav ta, da bi morale vesoljske agencije, da bi preprečile sekundarno sevanje, povečati količino materialov, ki pokrivajo vesoljsko plovilo - kar bi pomenilo dramatično povečanje teže raket in s tem tudi poraba goriva in stroški misij. Nasa bi pa morala razbiti glavo in razviti učinkovitejše načine za zaustavitev kozmičnih žarkov.

Tako ima vesoljska agencija več skupin znanstvenikov, ki si močno prizadevajo najti učinkovite alternative za zaščito astronavtov pri prihodnjih misijah na Mars. Med predlogi je uporaba elementov z dimenzijami, podobnimi dimenzijam atomskih delcev, da preprečijo njihov prehod, kot sta voda in plastika.

Inženirji bi lahko obdelali odpadke, ki jih proizvedejo astronavti, in jih shranili v plastične posode, ki bi jih uporabljali kot ščit na vesoljskih plovil. Poleg tega bi vodo, ki je potrebna za potovanje, lahko zadržali na strateških lokacijah, posadka pa bi lahko napolnila tekočino, porabljeno z reciklirano vodo, ki jo uporabljajo hladilni sistemi vesoljske obleke.

Nove možnosti

NASA dela na razvoju materiala, ki temelji na ogljikovih, bornih in dušikovih nanocevk. Te strukture se v prazninah med drobnimi cevkami opirajo na vodikov permeat in delujejo z odličnim ščitom. Znanstvenikom je celo uspelo ustvariti fleksibilne nitke s tem materialom, kar pomeni, da ga je mogoče tudi vdelati v tkanine vesoljskih oblek.

Poleg tega vesoljska agencija ne izključuje možnosti razvoja pripomočkov, ki proizvajajo "prenosna" magnetna polja, ki lahko ustvarijo zaščitno plast okoli vesoljskih plovil, vozil in celo modulov, ki bodo nudili zavetje na Marsu. Druga možnost - čeprav oddaljena - bi bila proizvodnja zdravil, ki nekatere učinke, ki nastanejo zaradi izpostavljenosti sevanju, obrnejo.

***

Kot ste videli, so NASA-in znanstveniki zavezani najti načine, kako narediti potovanje na Mars izvedljivo. In kot je poudaril eden izmed raziskovalcev agencije, problem sevanja najverjetneje reši kombinacija tehnologij - tistih, ki so že v uporabi, tistih, ki se že razvijajo, in tistih, ki si jih sploh niso predstavljali.