Son zamanlarda bilim kurguda Mars'ın keşfi ve kolonileştirilmesi konusu ortaya çıktı. ABD, Avrupa, Rusya ve
Radyasyon tehdidi altındadırlar.
Uzaydan radyasyon. İnsanlar neden dünyada güvende?
Her şeyden önce, devasa güneş patlamaları sonucunda güneşten çıkan enerji parçacıkları insanlar için tehlikelidir.
İşaret fişeklerine ek olarak, büyük bulutlar -koronal kitle püskürtmeleri - bir milyar ton güneş materyali içeren, bazen güneşin yüzeyinde patlar. Bilim adamları, güneşten gelen en güçlü radyasyonu kontrol etmede koronal kütle püskürtmelerinin baskın bir rol oynadığına inanıyorlar: güneş enerjisi parçacıkları veya SEP (Güneş enerjili parçacıkları).
SEP'ler parçacıklardır (çoğunlukla protonlar, ancakelektronlar ve iyonlar da o kadar yüksek hızlarda uçuyor ki, bunların bir kısmı 150 milyon km uzaklıktaki Dünya'ya bir saatten daha kısa bir sürede ulaşıyor.
Radyasyon, içerdiği enerjidirelektromanyetik dalgalar veya parçacıklar tarafından taşınır. Bir dalga veya parçacık, bir astronot veya uzay aracındaki bir bileşen gibi başka bir şeyle çarpıştığında enerji aktarılır. SEP'ler tehlikelidir çünkü deriden geçebilirler, enerji salabilirler ve yollarındaki hücreleri veya DNA'yı yok edebilirler. Bu tür bir hasar, yaşamın ilerleyen dönemlerinde kanser riskini artırabilir veya aşırı durumlarda, kısa vadede akut radyasyon hastalığına neden olabilir.
İnsanlar neden dünyada güvende?
Yeryüzünde insanlar bu zarara karşı sigortalıdır. Ama neden?
Dünyanın koruyucu "manyetik balonu" - manyetosfer- Güneş parçacıklarının çoğunu reddeder. Atmosfer ayrıca içine giren tüm parçacıkları da bastırır. Uluslararası Uzay İstasyonu, Dünya'nın koruması altındayken alçak Dünya yörüngesinde hareket ediyor ve istasyonun gövdesi de mürettebatın radyasyondan korunmasına yardımcı oluyor.
Dünya, kuyruklu yıldız şeklindeki devasa mavi bir balonun merkezindedir.
Manyetosfer denen Dünya'nın manyetik balonu,mavi ile gösterilir. Manyetosfer, yüklü güneş parçacıklarının çoğunu Dünya'dan saptırarak kozmik radyasyona karşı doğal koruma sağlar.
Kredi: Andøya Uzay Merkezi / Trond Abrahamsen
Ancak Dünya'nın manyetik erişiminin ötesinde, insan kaşifler uzaydan gelen şiddetli radyasyonla karşı karşıya kalabilir.
Astronot koruma stratejisi
Düşünce kuruluşunun ana stratejisiuzayda çalışmak - gemideki mevcut herhangi bir kütleyi kullanmak için Yeterince korunmayan alanları dolduracak ve mürettebatı iyi korunan alanlara yönlendirecek şekilde yeniden dağıtıyorlar.
Mürettebat ve radyasyon arasındaki kütle ne kadar büyükseTehlikeli parçacıkların mürettebata ulaşmadan önce enerjilerini aktarması daha olasıdır. Ay'da astronotlar, çevrenin doğal koruyucu malzemelerinden yararlanarak saklandıkları yerlerin üzerine ay toprağı veya regolit biriktirebilirler. Ancak konu bir uzay aracının tasarımına gelince, daha fazla kütle fırlatmak için daha fazla itici gaza ihtiyaç duyulduğundan, koruma için boyutuna güvenmek kısa sürede pahalı hale gelir.
Johnson'ın ekibi yöntemler geliştirmek için çalışıyorek malzeme eklemeden ekranlama. Astronotlar "özel radyasyon kalkanı" ile uçamayacaklar. Bir gemide yük dağılımının yasaları öyledir ki, bir astronot ekibinin uçtuğu her nesne çok amaçlı olmalıdır.
Orion uzay aracı için geliştirdilerhalihazırda gemide bulunan depolama birimleri veya yiyecek ve su kaynakları da dahil olmak üzere, astronotların eldeki mevcut malzemelerden geçici bir sığınak inşa etmeleri için bir plan. Güneşte, Apollo misyonları dönemindeki kadar güçlü bir fırtına daha çıkarsa, Orion'un mürettebatı güvende ve sağlam olacaktır.
Jessica Vos (ön planda), yardımcısıOrion sağlık ve tıp teknolojisi uzmanı ve astronot Anne McClain (arka plan), tipik bir Orion uzay aracında bir radyasyondan korunma planını gösteriyor. SEP etkinliği sırasında mürettebat, radyasyondan dar bir sığınak oluşturmak için Orion'da saklama torbaları kullanacak.
NASA'daki diğer ekipler radyasyon sorunuyla mücadele ediyorgiyilebilir yelekler ve kitlesel artan cihazlar gibi teknolojilerin yanı sıra radyasyonu saptıran elektrik yüklü yüzeyler geliştirerek yaratıcı çözümler.
Ayrıca deneyimli bir mekan tasarımcısıuzay kıyafetleri NASA'nın Houston'daki Johnson Uzay Merkezi'nden Amy Ross, Ay ve Mars için yeni kıyafetler geliştiriyor. Doğrulama ve analiz için Perseverance görevinde Mars'a giden prototip uzay giysisinin örnekleriydi.
Azim başladı. Bizi Mars'ın kolonileştirilmesine nasıl hazırlayacak?
Kendinizi güneşten nasıl korursunuz? Ana sorunlar
Astronotları parçacık fırtınalarından korumak içingüneş enerjisi, böyle bir fırtınanın ne zaman meydana geleceğini bilmeniz gerekir. Ancak parçacık akışları kararsızdır ve tahmin edilmesi zordur. Çalkantılı güneş patlamalarının doğası henüz tam olarak anlaşılmamıştır.
İdeal olarak, aktif birGüneşte bir alan, nasıl gelişeceğini görün ve püskürmenin ne zaman olacağını tahmin etmeye çalışın. Sorun şu ki, parlamaları ve koronal kütle atımlarını tahmin edebilseniz bile, yalnızca küçük bir kısmının aslında astronotlar için tehlikeli olan parçacıklar üretmesidir.
Richardson
SPE'ler ortaya çıkarsa, bu zordurnereye gideceklerini tahmin edin. Manyetik alanın kuvvet çizgileri yüklü parçacıklar için bir otoyoldur, ancak güneş döndüğünde yollar spirallere dönüşür. Alan çizgilerinin bükülmesinden dolayı bazı parçacıklar devrilir. Sonuç olarak, güneş sistemi boyunca devasa bir sisli bulut şeklinde yayılabilirler.
7 Ağustos 1972'deki güneş patlamasıKaliforniya'daki Big Bear Solar Gözlemevi tarafından kaydedildi. Aydınlık alanların şekli nedeniyle denizatı salgını olarak bilinen bu özel salgın, o sırada Apollo görevi devam ediyor olsaydı astronotlara zarar verebilecek güçlü bir SEP olayını tetikledi.
Ne zaman görüneceğini tahmin edecek modellerSEP, geliştirmenin erken aşamalarındadır. Bunlardan biri, daha tehlikeli olan daha ağır protonların akışını tahmin etmek için daha hafif, daha hızlı elektronların gelişini kullanıyor.
Bilim adamları, NASA'nın heliofiziksel misyonlarına güveniyoruzay hava tahmin modellerinin geliştirilmesi için. Bu, uzay aracının Güneş ve Dünya arasındaki farklı bakış açılarına konumlandırılmasına yardımcı olur. 2018'de başlatılan NASA'nın Parker Solar Probe, Güneş'e kendisinden önceki diğer uzay araçlarından daha yakın uçuyor. Uzay aracı SEP'i kaynaklarının yakınında takip edecek. Bu, güneş patlamalarının parçacıkları nasıl hızlandırdığını çözmenin anahtarı olacak.
Zaman da önemlidir. Güneş 11 yıllık yüksek ve düşük aktivite döngülerinden geçer. Güneş maksimum sırasında, Güneş patlamaya hazır yüksek manyetik voltajlı alanlarda kaplanır. Solar minimum sırasında, çok az güneş lekesi olduğunda veya hiç olmadığında, püskürmeler nadirdir.
Bilim adamları gelişmeye devam ederkenNASA'nın heliofiziksel uzay aracı, astronotlara tehlikelerin tam bir resmini, anlayışını ve tahminini vermek için şimdiden gözlemler sağlıyor. Ve en önemlisi, görevleri yerine getirme izni. Güneşte aktif noktalar yoksa, bilim adamları güvenle güneş telaşı olmayacağını söyleyebilirler.
Başka bir tehlike. Komşu galaksilerden gelen radyasyon
İkinci tür kozmik radyasyonGüneş enerjisi parçacıklarından bile daha fazla yayılır. Galaktik kozmik ışınlar - Samanyolu'nun başka yerlerinde çoktan patlayan yıldızların parçacıkları - güneş sistemini sürekli olarak yakın ışık hızlarında bombardıman ediyor. Güneş enerjisi parçacıkları ani bir sağanaksa, galaktik kozmik ışınlar daha çok sürekli bir çiseleme gibidir. Ancak çiseleyen yağmur da sakıncalı olabilir.
Güneş sistemi, heliosferi temsil eden iki büyük mor baloncuğun merkezindedir. Altın şeritler her yere yansıtılır.
Bu görüntü güneş sistemini gösterir veGüneş'in manyetik baloncuğu, sınırlarının çok ötesine uzanan heliosfer. Parlak çizgiler, kozmik ışınları temsil eder. Solar maksimum sırasında, heliosfer güçlendiğinde, daha fazla kozmik ışınları engeller.
NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi / Kavramsal Görüntüleme Laboratuvarı
Kozmik ışınlar daha fazla olma eğilimindediren enerjik güneş parçacıklarından bile daha güçlü. Mürettebatı güneş enerjisi parçacıklarından koruyan aynı uzay aracı, kozmik ışınları belli bir mesafede tutamayacak, bu nedenle kozmik ışınlar, özellikle altı ila 10 ay sürecek Mars'a seyahat gibi uzun görevler için ciddi bir sorun teşkil ediyor.
SEP'i tahmin etmek zor olsa da galaktikkozmik ışınlar sabit bir hızla ulaşır. Bir saniyede yaklaşık 90 kozmik ışın uzayda golf topu büyüklüğündeki bir noktaya çarpıyor. Bu arada, SEP'teki sağanak yağış sırasında golf topu büyüklüğündeki alanda 1000 parçacık daha hareket ediyor olabilir. Bu hız, radyasyon sınırlarının ve görev süresinin belirlenmesine yardımcı olur. Bu NASA'nın kozmik ışınlara maruz kalmayı sınırlamaya yönelik önde gelen stratejisidir. NASA, aşırı radyasyona maruz kalmamalarını sağlamak için astronotların bireysel dozlarını izliyor.
Kozmik ışınlar ağır elementlerden oluşurhelyum, oksijen veya demir gibi. Büyük parçacıklar, bir astronot veya bir uzay aracının kalın metal duvarları gibi bir şeyle çarpıştıklarında atomları kırarlar. Çarpma, kozmik ışınların tehlikesini daha da artıran ikincil radyasyon olan ek parçacık akışına neden olur.
Kozmik ışınlara maruz kalmak da şunlarla ilişkilidir:güneş döngüsü. Solar minimumun nispi sakinliğinde, kozmik ışınlar kolaylıkla solar manyetik alana nüfuz eder. Ancak maksimum güneş enerjisi sırasında, Güneş'in manyetik balonu artan güneş aktivitesiyle yoğunlaşarak bazı davetsiz misafirleri galaksilerden uzaklaştırır. İşin garibi, zararlı radyasyon diğer tehlikeli radyasyonu etkisiz hale getirmeye yardımcı olur.
Ayrıca okuyun
- Metabolizmalarının tüm yollarını bloke ederek parazitleri yok etmenin bir yolunu yarattı
- Bilim adamları Ceres ile neden bu kadar ilgileniyor? Aktif olarak yaşam aradıkları gezegen hakkında her şey
- Rus aşısının kullanılmaya başlanmasından sonra, gönüllülerde 144 yan etki bulundu