Viime aikoina Marsin tutkimisen ja kolonisoinnin aihe on noussut tieteiskirjallisuudesta. USA, Eurooppa, Venäjä ja
Heitä uhkaa säteily.
Säteily avaruudesta. Miksi ihmiset ovat turvallisia maan päällä?
Ensinnäkin energian hiukkaset, jotka lentävät auringosta jättimäisten auringonpurkausten seurauksena, ovat vaarallisia ihmisille.
Soihdutusten lisäksi valtavat pilvet -koronaalimassapurkaukset - sisältävät miljardi tonnia aurinkomateriaalia, jotka räjähtävät joskus auringon pinnalla. Tutkijat uskovat yhä enemmän, että koronaalimassapurkauksilla on hallitseva rooli kontrolloimalla voimakkainta auringon säteilyä: aurinkoenergiahiukkasia tai SEP: itä (aurinkoenergian hiukkaset).
SEP:t ovat hiukkasia (enimmäkseen protoneja, muttamyös elektronit ja ionit), jotka lentävät niin suurilla nopeuksilla, että osa niistä saavuttaa 150 miljoonan kilometrin päässä sijaitsevan Maan alle tunnissa.
Säteily on sisällä olevaa energiaasähkömagneettiset aallot tai hiukkasten kuljettamat. Energia siirtyy, kun aalto tai hiukkanen törmää johonkin muuhun, kuten astronauttiin tai avaruusaluksen komponenttiin. SEP: t ovat vaarallisia, koska ne voivat kulkeutua ihon läpi vapauttamalla energiaa ja tuhoamalla polkuaan soluja tai DNA: ta. Tällaiset vauriot voivat lisätä syöpäriskiä myöhemmässä elämässä tai äärimmäisissä tapauksissa aiheuttaa akuuttia säteilysairautta lyhyellä aikavälillä.
Miksi ihmiset ovat turvallisia maan päällä?
Maapallolla ihmiset ovat vakuutettuja tästä vahingosta. Mutta miksi?
Maan suojaava "magneettikupla" - magnetosfääri- hylkää useimmat aurinkopartikkelit. Ilmakehä myös estää kaikki siihen tunkeutuvat hiukkaset. Kansainvälinen avaruusasema liikkuu matalalla maapallon kiertoradalla ollessaan maapallon suojan alla, ja aseman runko auttaa myös suojaamaan miehistöä säteilyltä.
Maapallo on valtavan sinisen komeetan muotoisen kuplan keskellä.
Maan magneettikupla, jota kutsutaan magnetosfääriksi,näkyy sinisenä. Magnetosfääri tarjoaa luonnollisen suojan kosmiselta säteilyltä ohjaamalla suurimman osan varautuneista aurinkohiukkasista maasta.
Luotto: Andøyan avaruuskeskus / Trond Abrahamsen
Mutta maapallon magneettisen ulottuvuuden ulkopuolella ihmisen tutkijat voivat kohdata avaruudesta tulevaa ankaraa säteilyä.
Astronauttien suojelustrategia
Ajatuksen päästrategiatyöskentele avaruudessa - käyttää mitä tahansa aluksella käytettävissä olevaa massaa. He jakavat sen uudelleen siten, että ne täyttävät alueet, joita ei ole suojattu riittävästi, ja ohjaavat miehistön hyvin suojatuille alueille.
Mitä suurempi massa miehistön ja säteilyn välillä on,on todennäköisempää, että vaaralliset hiukkaset siirtävät energiansa ennen miehistöön saapumista. Kuussa astronautit voivat kasata kuun maaperää tai regoliittia piilopaikkojensa yli hyödyntäen ympäristön luonnollisia suojaavia materiaaleja. Mutta mitä tulee avaruusaluksen suunnitteluun, sen koon turvautuminen suojaamiseen tulee pian kalliiksi, koska enemmän ponneainetta tarvitaan suuremman massan laukaisemiseen.
Johnsonin tiimi kehittää menetelmiäsuojaus lisäämättä muita materiaaleja. Astronautit eivät voi lentää "erityisellä säteilysuojauksella". Laivan hyötykuorman jakautumisen lait ovat sellaiset, että jokaisen kohteen, jonka kanssa astronauttijoukko lentää, on oltava monikäyttöisiä.
Orion-avaruusalusta varten he kehittivätastronauttien suunnitelma väliaikaisen suojan rakentamiseksi käytettävissä olevista materiaaleista, mukaan lukien aluksella jo olevat varastoyksiköt tai ruoka- ja vesivarastot. Jos uusi myrsky puhkeaa auringolle, yhtä voimakas kuin Apollo-operaatioiden aikakaudella, Orionin miehistö on terve ja terve.
Jessica Vos (etualalla), varajäsenOrionin terveys- ja lääketieteellisen tekniikan asiantuntija ja astronautti Anne McClain (tausta) esittävät säteilysuojelusuunnitelmaa tyypillisellä Orionin avaruusaluksella. SEP-tapahtuman aikana miehistö käyttää säilytyspusseja Orionilla luodakseen tiukan suojan säteilyltä.
Muut NASA: n ryhmät käsittelevät säteilyongelmaaluovia ratkaisuja kehittämällä tekniikoita, kuten puettavia liivejä ja massaa lisääviä laitteita, sekä sähköisesti varautuneita pintoja, jotka ohjaavat säteilyä.
Myös kokenut avaruussuunnittelijaavaruuspuvut Amy Ross NASAn Houstonissa sijaitsevasta Johnsonin avaruuskeskuksesta kehittää uusia pukuja Kuulle ja Marsille. Hänen prototyyppisen avaruuspuvun näytteet menivät Marsille Perseverance-tehtävällä tarkistettavaksi ja analysoitavaksi.
Sinnikkyys on alkanut. Kuinka se valmistaa meitä Marsin kolonisaatioon?
Kuinka suojautua auringolta? Tärkeimmät ongelmat
Suojaamaan astronautteja hiukkasmyrskyiltäaurinkoenergiaa, sinun on tiedettävä, milloin tällainen myrsky tapahtuu. Mutta hiukkasvirrat ovat epävakaa ja vaikea ennustaa. Turbulenttien auringonpurkausten luonnetta ei ole vielä täysin ymmärretty.
Ihannetapauksessa voit tarkastella aktiivistaalue auringossa, katso kuinka se kehittyy ja yritä ennustaa milloin purkaus tapahtuu. Ongelmana on, että vaikka voisit ennustaa soihdut ja sepelvaltimoiden massapurkautumisen, vain pieni osa tuottaa itse asiassa astronauteille vaarallisia hiukkasia.
Richardson
Ja jos SPE: itä esiintyy, se on vaikeaaennustaa mihin he menevät. Magneettikentän voimajohdot ovat valtatie varautuneille hiukkasille, mutta kun aurinko pyörii, tiet muuttuvat spiraaleiksi. Jotkut hiukkaset tyrmäävät kenttäviivojen taivutusten vuoksi. Tämän seurauksena ne voivat levitä koko aurinkokunnassa valtavan sumuisen pilven muodossa.
Auringon heijastus 7. elokuuta 1972 olinauhoittanut Big Bear Solar Observatory Kaliforniassa. Tämä tietty taudinpurkaus, joka tunnetaan kirkkaiden alueiden muodosta johtuvana merihevosepidemiana, laukaisi voimakkaan SEP-tapahtuman, joka voisi vahingoittaa astronautteja, jos Apollo-operaatio olisi ollut käynnissä tuolloin.
Mallit ennustamaan milloin ilmestyySEP on varhaisessa kehitysvaiheessa. Yksi heistä käyttää kevyempien, nopeampien elektronien saapumista ennustamaan sitä seuraavien raskaampien, vaarallisempien protonien virtauksen.
Tutkijat luottavat NASAn heliofysikaalisiin tehtäviinavaruusennusteiden mallien kehittämiseen. Tämä auttaa sijoittamaan avaruusaluksen eri näkökulmiin Auringon ja Maan välillä. Vuonna 2018 lanseerattu NASA: n Parker Solar Probe lentää lähempänä aurinkoa kuin mikään muu sitä edeltävä avaruusalus. Avaruusalus seuraa SEP: ää lähteensä lähellä. Tämä on avain sen selvittämiseen, kuinka aurinkopurkaus kiihdyttää hiukkasia.
Aikalla on merkitystä.Aurinko käy läpi 11 vuoden korkean ja matalan aktiivisuussyklin. Auringon maksimin aikana aurinko on peitetty magneettisen suuren jännitteen alueilla, jotka ovat valmiita puhkeamaan. Auringon minimin aikana, kun auringonpilkkuja on vähän tai ei ollenkaan, purkaukset ovat harvinaisia.
Vaikka tutkijat parantavat edelleenniiden mallit, NASAn heliofysikaaliset avaruusalukset, tarjoavat jo havaintoja antamaan astronauteille täydellisen kuvan, ymmärryksen ja ennusteen vaaroista. Ja mikä tärkeintä, lupa suorittaa tehtäviä. Jos Auringossa ei ole aktiivisia pisteitä, tiedemiehet voivat sanoa luottavaisin mielin, ettei aurinkoa ole.
Toinen vaara. Säteily naapurigalakseista
Toinen kosmisen säteilyn tyyppileviää jopa pidemmälle kuin aurinkoenergian hiukkaset. Galaktiset kosmiset säteet - kauan menneiden räjähtävien tähtien hiukkaset muualla Linnunradalla - pommittavat jatkuvasti aurinkokuntaa lähes valon nopeudella. Jos aurinkoenergiahiukkaset ovat äkillinen suihku, niin galaktiset kosmiset säteet ovat enemmän kuin tasainen tihkusade. Mutta tihkusade voi myös olla hankalaa.
Aurinkokunta on kahden suuren purppuran kuplan keskellä, jotka edustavat heliosfääriä. Kultaiset raidat heijastuvat kaikkialle.
Tämä kuva näyttää aurinkokunnan jaauringon magneettikuplan, heliosfäärin, joka ulottuu kaukana rajojensa ulkopuolelle. Kirkkaat raidat edustavat kosmisia säteitä. Auringon maksimin aikana, kun heliosfääri vahvistuu, se estää enemmän kosmisia säteitä.
NASA Goddardin avaruuslentokeskus / käsitteellinen kuvantamislaboratorio
Kosmisia säteitä on yleensä enemmäntehokkaampi kuin edes energisimmät aurinkopartikkelit. Sama avaruusalus, joka suojaa miehistöä aurinkoenergiahiukkasilta, ei pysty pitämään kosmisia säteitä etäisyydellä, joten kosmiset säteet aiheuttavat vakavan ongelman, varsinkin pitkille tehtäville, kuten Marsille matkustamiselle, joka kestää 6-10 kuukautta.
Vaikka syyskuuta on vaikea ennustaa, galaktinenkosmiset säteet saapuvat tasaisella nopeudella. Sekunnissa noin 90 kosmista sädettä osuu golfpallon kokoiseen pisteeseen avaruudessa. Samaan aikaan SEP-sateen aikana golfpallon kokoisen tilan läpi voi liikkua vielä 1 000 hiukkasta. Tämä nopeus auttaa määrittämään säteilyrajat ja tehtävän keston. Tässä on NASAn johtava strategia kosmisille säteille altistumisen rajoittamiseksi. NASA tarkkailee astronautien yksittäisiä annoksia varmistaakseen, etteivät he altistu liialliselle säteilylle.
Kosmiset säteet koostuvat raskaista elementeistäkuten helium, happi tai rauta. Massiiviset hiukkaset rikkovat atomeja törmätessään johonkin, olipa kyseessä sitten astronautti tai avaruusaluksen paksut metalliseinät. Isku aiheuttaa lisähiukkasten virran - toissijaista säteilyä, mikä pahentaa entisestään kosmisten säteiden vaaraa.
Altistuminen kosmisille säteille liittyy myösaurinkosykli. Auringon minimin suhteellisen rauhallisessa tilassa kosmiset säteet tunkeutuvat helposti aurinkomagneettikenttään. Mutta aurinkomaksimin aikana auringon magneettikuplan voimistuu lisääntyvän aurinkotoiminnan myötä työntämällä joitain tunkeilijoita galakseista. Kummallakin tavalla haitallinen säteily auttaa neutraloimaan muuta vaarallista säteilyä.
Lue myös
- Luotu tapa hävittää loiset estämällä kaikki niiden metabolian reitit
- Miksi tutkijat ovat niin kiinnostuneita Ceresistä? Kaikki planeetalta, jolla he etsivät aktiivisesti elämää
- Venäjän rokotteen käyttöönoton jälkeen vapaaehtoisilla havaittiin 144 haittavaikutusta