Pastaruoju metu iš mokslinės fantastikos iškilo Marso tyrinėjimo ir kolonizacijos tema. JAV, Europoje, Rusijoje ir
Jiems gresia radiacija.
Spinduliuotė iš kosmoso. Kodėl žmonės yra saugūs Žemėje?
Visų pirma, energijos dalelės, sklindančios iš saulės dėl milžiniškų saulės išsiveržimų, yra pavojingos žmonėms.
Be raketų, didžiuliai debesys -vainikinės masės išstūmimai, kuriuose yra milijardas tonų saulės medžiagos, kartais sprogsta saulės paviršiuje. Vis dažniau mokslininkai mano, kad vainikinių ląstelių masės išstūmimai vaidina svarbiausią vaidmenį kontroliuojant galingiausią saulės spinduliuotę: saulės energijos daleles arba SEP (saulės energetines daleles).
SEP yra dalelės (dažniausiai protonai, bettaip pat elektronai ir jonai), skraidantys tokiu dideliu greičiu, kad kai kurie iš jų pasiekia Žemę, esančią už 150 milijonų km, greičiau nei per valandą.
Spinduliuotė yra energija, esantielektromagnetinės bangos arba nešamos dalelių. Energija perduodama, kai banga ar dalelė susiduria su kažkuo kitu, pavyzdžiui, kosmonautu ar kosminio laivo komponentu. SEP yra pavojingi, nes jie gali praeiti per odą, išlaisvindami energiją ir sunaikindami ląsteles ar DNR jų kelyje. Tokia žala gali padidinti vėžio riziką vėlesniame gyvenime arba, kraštutiniais atvejais, per trumpą laiką sukelti ūmią radiacijos ligą.
Kodėl žmonės yra saugūs Žemėje?
Žemėje žmonės yra apdrausti nuo šios žalos. Bet kodėl?
Žemės apsauginis „magnetinis burbulas“ - magnetosfera- atmeta daugumą saulės dalelių. Atmosfera taip pat slopina bet kokias daleles, kurios prasiskverbia pro ją. Tarptautinė kosminė stotis juda žemoje orbitoje, kol yra saugoma Žemės, o stoties korpusas taip pat padeda apsaugoti įgulą nuo radiacijos.
Žemė yra didžiulio mėlyno kometos formos burbulo centre.
Žemės magnetinis burbulas, vadinamas magnetosfera,parodyta mėlynai. Magnetosfera suteikia natūralią apsaugą nuo kosminės radiacijos, nukreipdama didžiąją dalį įkrautų saulės dalelių iš Žemės.
Kreditas: Andøya kosmoso centras / Trond Abrahamsen
Tačiau ne tik Žemės magnetiniu atstumu, tyrinėtojai gali patirti didelę kosmoso radiaciją.
Astronautų apsaugos strategija
Pagrindinė minčių grupės strategijadarbas kosmose - naudoti bet kokias turimas laivo mases. Jie tai perskirsto taip, kad būtų užpildytos nepakankamai saugios zonos, ir nukreiptų įgulą į gerai saugomas teritorijas.
Kuo didesnė masė tarp įgulos ir radiacijos,labiau tikėtina, kad pavojingos dalelės perduos savo energiją prieš pasiekdamos įgulą. Mėnulyje astronautai, naudodamiesi natūraliomis aplinkos apsauginėmis medžiagomis, gali iškasti mėnulio dirvą arba perpūsti slėptuves. Bet kuriant erdvėlaivio dizainą, pasitikėjimas jo dydžiu netrukus tampa brangus, nes norint išleisti daugiau masės reikia daugiau raketinio kuro.
Johnsono komanda kuria metodusekranavimas nededant papildomų medžiagų. Astronautai negalės skristi „specialiu ekranavimu“. Laivo naudingosios apkrovos pasiskirstymo dėsniai yra tokie, kad kiekvienas objektas, su kuriuo skrenda astronautų komanda, turi būti daugiafunkcinis.
Erdvėlaiviui „Orion“ jie sukūrėastronautų planas pastatyti laikiną pastogę iš turimų medžiagų, įskaitant jau esančius saugojimo vienetus arba maisto ir vandens atsargas. Jei ant Saulės kils dar viena audra, tokia stipri kaip „Apollo“ misijų epochoje, „Orion“ įgula bus saugi ir patikima.
Jessica Vos (priekinis planas), pavaduotoja„Orion“ sveikatos ir medicinos technologijų specialistė bei astronautė Anne McClain (fone) demonstruoja apsaugos nuo radiacijos planą tipiniame „Orion“ erdvėlaivyje. SEP renginio metu įgula naudos „Orion“ laivo maišus, kad sukurtų tvirtą apsaugą nuo radiacijos
Kitos NASA komandos sprendžia radiacijos problemąkūrybingi sprendimai kuriant tokias technologijas kaip nešiojamos liemenės ir masę didinantys prietaisai bei elektra įkrauti paviršiai, nukreipiantys radiaciją.
Be to, patyręs kosmoso dizainerisskafandrai Amy Ross iš NASA Johnsono kosminio centro Hiustone kuria naujus kostiumus Mėnuliui ir Marsui. Būtent jos skafandro prototipo pavyzdžiai pateko į Marsą vykdydami „Perseverance“ misiją patikrinti ir analizuoti.
Atkaklumas prasidėjo. Kaip tai paruoš mus Marso kolonizacijai?
Kaip apsisaugoti nuo saulės? Pagrindinės problemos
Apsaugoti astronautus nuo dalelių audrossaulės energijos, turite žinoti, kada įvyks tokia audra. Tačiau dalelių srautai yra nepastovūs ir juos sunku numatyti. Turbulencinių saulės išsiveržimų pobūdis dar nėra iki galo suprastas.
Geriausia, jei galėtumėte pažvelgti į aktyvųjįzoną ant saulės, pažiūrėkite, kaip ji vystosi, ir pabandykite numatyti, kada įvyks išsiveržimas. Problema ta, kad net jei galėtumėte numatyti raketas ir vainikines masės išstūmimus, tik nedidelė dalis iš tikrųjų gamina astronautams pavojingas daleles.
Richardsonas
Ir jei SPE atsiranda, sunkunuspėti, kur jie eis. Magnetinio lauko jėgos linijos yra greitkelis įkrautoms dalelėms, tačiau saulei sukantis keliai virsta spiralėmis. Kai kurios dalelės išmušamos dėl lauko linijų vingių. Todėl jie gali pasklisti po visą Saulės sistemą didžiulio ūkanoto debesies pavidalu.
Saulės liepsnos 1972 m. Rugpjūčio 7 dįrašė Kalifornijos „Big Bear“ saulės observatorija. Šis konkretus protrūkis, dėl ryškių zonų formos žinomas kaip jūrų arkliuko protrūkis, sukėlė galingą SEP įvykį, kuris galėjo pakenkti astronautams, jei tuo metu vyktų „Apollo“ misija.
Modeliai, numatantys kada pasirodysSEP yra ankstyvoje vystymosi stadijoje. Vienas iš jų naudojasi lengvesnių ir greitesnių elektronų atėjimu, kad numatytų sunkesnių protonų srautą, kuris bus pavojingesnis.
Mokslininkai remiasi NASA heliofizinėmis misijomiskosminių orų prognozavimo modelių kūrimui. Tai padeda išdėstyti erdvėlaivius skirtingais taškais tarp Saulės ir Žemės. 2018 m. Paleistas NASA „Parker Solar Probe“ skrenda arčiau Saulės nei bet kuris kitas prieš tai buvęs erdvėlaivis. Erdvėlaivis stebės SEP netoli jų šaltinio. Tai bus raktas norint išsiaiškinti, kaip saulės išsiveržimai paspartina daleles.
Laikas taip pat svarbus.Saulė išgyvena 11 metų didelio ir mažo aktyvumo ciklus. Saulės maksimumo metu Saulė yra padengta aukštos magnetinės įtampos zonose, kurios yra pasirengusios išsiveržti. Saulės minimumo metu, kai saulės dėmių yra mažai arba jų nėra, išsiveržimai būna reti.
Nors mokslininkai ir toliau tobulėjajų modeliai, NASA heliofiziniai erdvėlaiviai, jau teikia stebėjimus, kad astronautai gautų išsamų vaizdą, suprastų ir numatytų pavojus. Ir, svarbiausia, leidimas vykdyti misijas. Jei ant Saulės nėra aktyvių dėmių, mokslininkai gali drąsiai teigti, kad nebus saulės srauto.
Kitas pavojus. Spinduliavimas iš kaimyninių galaktikų
Antroji kosminės spinduliuotės rūšisplinta dar labiau nei saulės energijos dalelės. Galaktiniai kosminiai spinduliai - seniai sprogusių žvaigždžių dalelės kitur Paukščių Take - nuolat bomboja Saulės sistemą beveik lengvais greičiais. Jei saulės energijos dalelės yra staigus lietus, tai galaktiniai kosminiai spinduliai labiau panašūs į nuolatinį šlapdribą. Tačiau šlapdriba lietus taip pat gali būti nepatogus.
Saulės sistema yra dviejų didelių purpurinių burbulų, vaizduojančių heliosferą, centre. Auksinės juostos atsispindi visur.
Šiame paveikslėlyje parodyta Saulės sistema irmagnetinis Saulės burbulas, heliosfera, kuri tęsiasi toli už savo ribų. Ryškios juostos vaizduoja kosminius spindulius. Saulės maksimumo metu, stiprėjant heliosferai, ji blokuoja daugiau kosminių spindulių.
NASA „Goddard“ kosminių skrydžių centras / konceptuali vaizdų laboratorija
Kosminių spindulių būna daugiaugalingesnė už net energingiausias saulės daleles. Tas pats erdvėlaivis, apsaugantis įgulą nuo saulės energijos dalelių, negalės išlaikyti kosminių spindulių per atstumą, todėl kosminiai spinduliai kelia rimtą problemą, ypač ilgoms misijoms, tokioms kaip kelionės į Marsą, kurios truks nuo šešių iki 10 mėnesių.
Nors SEP sunku nuspėti, galaktiškakosminiai spinduliai ateina pastoviu greičiu. Per vieną sekundę apie 90 kosminių spindulių pataiko į golfo kamuoliuko dydžio erdvės tašką. Tuo tarpu per SEP liūtį per tą golfo kamuoliuko dydžio erdvę gali judėti dar 1000 dalelių. Šis greitis padeda nustatyti radiacijos ribas ir misijos trukmę. Šiame yra pagrindinė NASA strategija, skirta apriboti kosminių spindulių poveikį. NASA stebi individualias astronautų dozes, siekdama užtikrinti, kad jie nebūtų veikiami perteklinės spinduliuotės.
Kosminiai spinduliai susideda iš sunkiųjų elementųpvz., helis, deguonis ar geležis. Masyvios dalelės sulaužo atomus, kai jos susiduria su kuo nors, nesvarbu, ar tai būtų astronautas, ar storos metalinės erdvėlaivio sienos. Smūgis sukelia papildomų dalelių - antrinės spinduliuotės - srautą, kuris dar labiau sustiprina kosminių spindulių pavojų.
Kosminių spindulių poveikis taip pat siejamas susaulės ciklas. Esant santykiniam Saulės minimumo ramybei, kosminiai spinduliai lengvai prasiskverbia į saulės magnetinį lauką. Tačiau per Saulės maksimumą Saulės magnetinis burbulas sustiprėja didėjant Saulės aktyvumui, nustumdamas kai kuriuos įsibrovėlius iš galaktikų. Kaip bebūtų keista, kenksminga spinduliuotė padeda neutralizuoti kitą pavojingą radiaciją.
Taip pat skaitykite
- Sukurtas būdas išnaikinti parazitus užblokuojant visus jų metabolizmo kelius
- Kodėl mokslininkai taip domisi Ceresu? Viskas apie planetą, kurioje jie aktyviai ieško gyvenimo
- Įvedus rusišką vakciną, savanoriams buvo nustatytas 144 šalutinis poveikis