A közelmúltban a Mars feltárásának és gyarmatosításának témája került elő a tudományos-fantasztikus irodalomból. USA, Európa, Oroszország és
Sugárzás fenyegeti őket.
Sugárzás az űrből. Miért vannak biztonságban az emberek a Földön?
Először is, az óriási napkitörések következtében a Napból kirepülő energia részecskék veszélyesek az emberekre.
A fellángolások mellett hatalmas felhők -koronatömegkiadások - egymilliárd tonna napanyagot tartalmaznak, amelyek időnként felrobbannak a nap felszínén. A tudósok egyre inkább úgy vélik, hogy a koronák tömeges kilövéseinek domináns szerepe van a Nap legerősebb sugárzásának szabályozásában: a napenergia részecskék vagy a SEP (napenergia részecskék).
A SEP-k részecskék (többnyire protonok, deelektronok és ionok is) olyan nagy sebességgel repülnek, hogy néhányuk kevesebb mint egy óra alatt eléri a 150 millió km-re lévő Földet.
A sugárzás a benne lévő energiaelektromágneses hullámok vagy részecskék hordozzák. Az energia akkor kerül átadásra, ha egy hullám vagy részecske valami mással ütközik, például űrhajóssal vagy egy űrhajó alkatrészével. A SEP-k azért veszélyesek, mert áthaladhatnak a bőrön, energiát szabadíthatnak fel, és tönkretehetik az útjukban lévő sejteket vagy DNS-t. Az ilyen károsodás növelheti a rák kockázatát az élet későbbi szakaszaiban, vagy szélsőséges esetekben rövid távon akut sugárbetegséget okozhat.
Miért vannak biztonságban az emberek a Földön?
A Földön az emberek biztosítottak ez ellen. De miért?
A Föld védő "mágneses buborékja" - magnetoszféra- elutasítja a legtöbb napszemcsét. A légkör elnyomja az összes behatoló részecskét is. A Nemzetközi Űrállomás alacsony Föld körüli pályán mozog, miközben a Föld védelme alatt áll, és az állomás hajóteste segít megvédeni a személyzetet a sugárzástól.
A Föld egy hatalmas kék üstökös alakú buborék közepén helyezkedik el.
A Föld mágneses buborékja, amelyet magnetoszférának hívnak,kék színnel látható. A magnetoszféra természetes védelmet nyújt a kozmikus sugárzástól azáltal, hogy a feltöltött napszemcsék nagy részét eltereli a Földről.
Hitel: Andøya Űrközpont / Trond Abrahamsen
De a Föld mágneses elérhetõségén kívül az ember felfedezõi az ûrbõl érkezõ kemény sugárzásokkal szembesülhetnek.
Űrhajós-védelmi stratégia
Az agytröszt fő stratégiájaaz űrben végzett munka - a hajón rendelkezésre álló bármely tömeg felhasználása. Úgy osztják szét, hogy olyan területeket töltsön fel, amelyek nincsenek megfelelően védve, és a legénységet jól védett területekre irányítja.
Minél nagyobb a tömeg a személyzet és a sugárzás között, azvalószínűbb, hogy a veszélyes részecskék átadják energiájukat, mielőtt elérnék a személyzetet. A Holdon az űrhajósok holdtalajt vagy regolitot halmozhatnak el rejtekhelyeik felett, kihasználva a környezet természetes védőanyagait. De ami az űrhajó tervezését illeti, annak méretére támaszkodva a védelem hamarosan drágává válik, mivel több hajtóanyagra van szükség a nagyobb tömeg elindításához.
Johnson csapata a módszerek kidolgozásán dolgozikárnyékolás további anyagok hozzáadása nélkül. Az űrhajósok nem tudnak "különleges sugárvédelemben" repülni. A hajók hasznos terhelésének eloszlásának törvényei olyanok, hogy minden objektumnak, amellyel űrhajósok csapata repül, többcélúnak kell lennie.
Az Orion űrhajó számára fejlesztettekaz űrhajósok terve, hogy ideiglenes menedéket építsenek a rendelkezésre álló anyagokból, beleértve a már fedélzeten lévő tároló egységeket, vagy élelmiszer- és vízkészleteket. Ha újabb vihar tör ki a Napra, olyan erős, mint az Apollo-küldetések korszakában, Orion legénysége ép és egészséges lesz.
Jessica Vos (előtér), helyettesAz Orion egészségügyi és orvosi technológiai szakértője, valamint Anne McClain űrhajós (háttérkép) sugárvédelmi tervet mutat be egy tipikus Orion űrhajón. A SEP rendezvény ideje alatt a legénység az Orion fedélzetén lévő táskákat használja, hogy szoros menedéket teremtsen a sugárzás ellen.
A NASA más csapatai a sugárzási problémával foglalkoznakkreatív megoldások, olyan technológiák kifejlesztése, mint a hordható mellények és a tömegnövelő eszközök, valamint az elektromosan töltött felületek, amelyek eltérítik a sugárzást.
Szintén tapasztalt űrtervezőAmy Ross űrruhák a NASA houstoni Johnson Űrközpontjában új öltönyöket fejlesztenek a Hold és a Mars számára. Az űrruha prototípusának mintái mentek a Marsra a Kitartás küldetésen ellenőrzésre és elemzésre.
Elindult a kitartás. Hogyan készít fel minket a Mars gyarmatosítására?
Hogyan védekezhet a naptól? Fő problémák
Az űrhajósok védelme a részecske viharok ellennapenergia, tudnod kell, mikor következik be ilyen vihar. De a részecskeáramlás ingatag és nehéz megjósolni. A turbulens napkitörések természetét még nem ismerték meg teljesen.
Ideális esetben megnézhet egy aktívategy területet a napon, nézze meg, hogyan fejlődik, és próbálja megjósolni, mikor következik be a kitörés. A probléma az, hogy még ha megjósolhatnánk a fellángolást és a koronatömeg-kilökéseket is, valójában csak egy kis része hoz létre olyan részecskéket, amelyek veszélyesek az űrhajósokra.
Richardson
És ha mégis megjelennek az SPE-k, akkor nehézmegjósolni, hova fognak menni. A mágneses mező erővonalai a töltött részecskék autópályája, de amikor a nap forog, az utak spirálokká alakulnak. Néhány részecske kiütött a terepi vonalak görbülése miatt. Ennek eredményeként hatalmas ködös felhő formájában terjedhetnek a Naprendszerben.
A napkitörés 1972. augusztus 7-én volta kaliforniai Big Bear Solar Obszervatórium felvette. Ez a bizonyos járvány, amelyet a világos területek alakja miatt tengeri csikós járványnak neveznek, hatalmas SEP eseményt váltott ki, amely károsíthatja az űrhajósokat, ha az Apollo-küldetés akkor zajlott volna.
Az előrejelzésre szolgáló modellekA SEP a fejlődés korai szakaszában van. Egyikük könnyebb, gyorsabb elektronok érkezését használja előre a nehezebb protonok áramlásának előrejelzésére, amelyek veszélyesebbek.
A tudósok a NASA heliofizikai feladataira támaszkodnakűrjárási időjárás-előrejelzési modellek kidolgozásához. Ez segít az űrhajó különböző nézőpontokban történő elhelyezésében a Nap és a Föld között. A 2018-ban indított NASA Parker Solar Probe közelebb repül a Naphoz, mint bármely más előtti űrhajó. Az űrhajó a forrásuk közelében fogja követni a SEP-t. Ez lesz a kulcsa annak feltárásában, hogy a napkitörések miként gyorsítják fel a részecskéket.
Az idő is számít.A nap 11 éves magas és alacsony aktivitási cikluson megy keresztül. A nap maximuma alatt a Napot magas mágneses feszültségű területek borítják, amelyek készek kitörni. A napminimum során, ha kevés vagy egyáltalán nincs napfolt, a kitörések ritkák.
Míg a tudósok tovább javulnakmodelljeik, a NASA heliofizikai űrhajói már megfigyeléseket nyújtanak, hogy az űrhajósok teljes képet kapjanak, megértsék és megjósolják a veszélyeket. És ami a legfontosabb, engedély a missziók végrehajtására. Ha a Napon nincsenek aktív foltok, a tudósok bátran kijelenthetik, hogy nem lesz napfúvás.
Egy másik veszély. Sugárzás a szomszédos galaxisokból
A kozmikus sugárzás második típusamég tovább terjed, mint a napenergia részecskéi. A galaktikus kozmikus sugarak - a Tejútrendszer másutt régóta eltűnt robbanó csillagainak részecskéi - folyamatosan, közel fénysebességgel bombázzák a Naprendszert. Ha a napenergia részecskéi hirtelen záporok, akkor a galaktikus kozmikus sugarak inkább egyenletes szitáláshoz hasonlítanak. De a szitáló eső kellemetlen is lehet.
A Naprendszer a helioszférát ábrázoló két nagy lila buborék közepén helyezkedik el. Az arany csíkok mindenütt tükröződnek.
Ez a kép a Naprendszert ésa Nap mágneses buborékja, a helioszféra, amely messze túlmutat a határain. Az élénk csíkok kozmikus sugarakat képviselnek. A nap maximuma során, amikor a helioszféra megerősödik, több kozmikus sugarat blokkol.
NASA Goddard Űrrepülési Központ / Fogalmi Képalkotó Labor
A kozmikus sugarak általában többekmég a legenergikusabb napszemcséken is erősebb. Ugyanaz az űrhajó, amely megvédi a személyzetet a napenergia részecskéitől, nem lesz képes távol tartani a kozmikus sugarakat, ezért a kozmikus sugarak komoly problémát jelentenek, különösen olyan hosszú küldetések esetén, mint például a Marsra való utazás, amely hat-tíz hónapot vesz igénybe.
Bár a SEP nehezen megjósolható, galaktikusa kozmikus sugarak állandó sebességgel érkeznek. Egy másodperc alatt körülbelül 90 kozmikus sugár ér egy golflabda méretű pontot a térben. Eközben egy szeptemberi felhőszakadás során további 1000 részecske mozoghat a golflabda méretű térben. Ez a sebesség segít meghatározni a sugárzási határértékeket és a küldetés időtartamát. Ebben a a NASA vezető stratégiája a kozmikus sugárzásnak való kitettség korlátozására. A NASA figyeli az űrhajósok egyéni dózisait, hogy biztosítsa, ne legyenek kitéve túlzott sugárzásnak.
A kozmikus sugarak nehéz elemekből állnakpéldául hélium, oxigén vagy vas. A hatalmas részecskék megszakítják az atomokat, amikor ütköznek valamivel, legyen az űrhajós vagy egy űrhajó vastag fémfala. Az ütközés további részecskék - másodlagos sugárzás - áramát idézi elő, ami tovább súlyosbítja a kozmikus sugarak veszélyét.
A kozmikus sugaraknak való kitettség szintén társulnapciklus. A napminimum viszonylagos nyugalmában a kozmikus sugarak könnyen behatolnak a nap mágneses mezőjébe. De a nap maximuma alatt a Nap mágneses buborékja a nap aktivitásának növekedésével erősödik, és néhány betolakodót eltaszít a galaxisokból. Furcsa módon a káros sugárzás segít semlegesíteni a többi veszélyes sugárzást.
Olvassa el
- Megteremtette a módját a paraziták felszámolására azáltal, hogy blokkolja az anyagcseréjük valamennyi útját
- Miért olyan érdekli a tudósok Ceres? Mindent a bolygóról, amelyen aktívan keresik az életet
- Az orosz oltás bevezetése után 144 mellékhatást találtak önkéntesekben