Vai lavas caurules, alas vai pazemes mājokļi varētu būt drošs patvērums topošajiem astronautiem uz Marsa? Zinātnieki no NASA Curiosity rover komandas palīdz izmeklēt līdzīgus jautājumus ar Radiācijas novērtēšanas detektoru jeb RAD.
Atšķirībā no Zemes, Marsam nav magnētiskā lauka, kas to aizsargātu no lielas enerģijas daļiņām, kas lido kosmosā. Šis starojums var radīt nopietnu kaitējumu cilvēku veselībai un nopietni iedragāt dzīvības uzturēšanas sistēmas, no kurām būs atkarīgi Marsa astronauti.
Pamatojoties uz datiem no RAD Curiosity, pētnieki atklāj, ka dabisko materiālu, piemēram, akmeņu un nogulumu izmantošana uz Marsa var nodrošināt zināmu aizsardzību pret šo visuresošo kosmisko starojumu. Šovasar JGR Planets publicētajā rakstā viņi sīki izklāstīja, kā Curiosity no 9. gada 21. līdz 2016. septembrim palika novietots stāvēšanai pie klints vietā ar nosaukumu Murray Buttes.
Atrodoties tur, RAD reģistrēja kopējā starojuma samazinājumu par 4%. Vēl svarīgāk ir tas, ka ierīce konstatēja neitrālu daļiņu emisiju, tostarp neitronu, emisiju samazinājumu par 7,5%, kas var iekļūt akmeņos un ir īpaši kaitīgi cilvēku veselībai. Šie skaitļi ir statistiski pietiekami augsti, lai parādītu, ka tas ir saistīts ar Curiosity atrašanās vietu klints pamatnē, nevis parastajām fona starojuma izmaiņām. Pētnieki tagad meklē citas vietas, kur RAD var atkārtot šādus mērījumus.
NASA kosmosa laika apstākļu priekšpostenis uz Marsa
Liela daļa starojuma, ko mēra ar RAD, nāk no galaktikas kosmiskajiem stariem - daļiņām, ko izstaro eksplodējošas zvaigznes un izkaisītas pa visumu. Tas rada "radiācijas fona" paklāju, kas var apdraudēt cilvēka veselību. Sporādisks intensīvs starojums nāk no Saules saules vētru veidā, kas starpplanētu telpā izgrūž spēcīgus jonizētas gāzes lokus.
"Šīs struktūras izliecas kosmosā, dažkārt veidojot sarežģītas kruasāna formas magnētiskās caurules, kas ir lielākas par Zemi, radot triecienviļņus, kas var efektīvi uzbudināt daļiņas," sacīja Jinnan Guo, kurš vadīja pētījumu, kas septembrī publicēts žurnālā The Astronomy and Astrophysics Review, kurā analizēti. deviņu gadu RAD dati.
"Kosmiskie stari, saules starojums, saules vētras ir kosmosa laikapstākļu sastāvdaļas, un RAD patiesībā ir kosmosa laika priekšpostenis uz Marsa virsmas," sacīja Dons Haslers no Dienvidrietumu pētniecības institūta, RAD instrumenta galvenais pētnieks.
Saules vētras notiek ar dažādu biežumu, pamatojoties uz 11 gadu cikliem, un dažos ciklos vētras ir biežākas un spēcīgākas nekā citos. Ironiski, ka maksimālās Saules aktivitātes periodi var izrādīties drošākais laiks topošajiem astronautiem uz Marsa: palielināta saules aktivitāte aizsargā Sarkano planētu no kosmiskajiem stariem par 30-50%, salīdzinot ar periodiem, kad Saules aktivitāte ir zemāka.
"Tas ir kompromiss," sacīja Guo. "Šie augstas intensitātes periodi samazina vienu starojuma avotu: visuresošo augstas enerģijas kosmisko staru fona starojumu ap Marsu. Bet tajā pašā laikā astronautiem būs jācīnās ar periodisku, intensīvāku saules vētru radīto starojumu."
RAD novērojumi ir ļoti svarīgi, lai attīstītu spēju prognozēt un izmērīt laikapstākļus kosmosā, Saules ietekmi uz Zemi un citiem Saules sistēmas ķermeņiem. Tā kā NASA plāno iespējamos cilvēku lidojumus uz Marsu, RAD kalpo kā priekšpostenis un daļa no Heliophysical System Observatory — 27 misijām, kas pēta Sauli un tās ietekmi uz kosmosu, kuras pētījumi atbalsta mūsu izpratni un kosmosa izpēti.
Līdz šim RAD ir izmērījis vairāk nekā duci Saules vētru (piecas 2012. gada Marsa aplidošanas laikā), lai gan pēdējie deviņi gadi ir bijuši īpaši vāji Saules aktivitātes periodi.
Zinātnieki tikai tagad sāk redzēt pastiprinātu aktivitāti, Saulei izejot no ziemas miega un kļūstot aktīvākai. Faktiski RAD atrada pierādījumus par pirmo jaunā saules cikla X klases uzliesmojumu 28. gada 2021. oktobrī. X-klases uzliesmojumi ir visintensīvākā saules uzliesmojumu kategorija, no kuriem lielākās var izsist elektrību un sakarus uz Zemes. Ir nepieciešami vairāk novērojumu, lai novērtētu, cik bīstama ir patiesi spēcīga saules vētra cilvēkiem uz Marsa virsmas.
RAD atklājumi tiks iekļauti daudz lielākā datu apjomā, kas tiks savākts turpmākajām apkalpes misijām. NASA pat ir aprīkojusi Curiosity līdzinieku Perseverance rover ar skafandra materiālu paraugiem, lai novērtētu, cik labi tie laika gaitā iztur radiāciju.
Lasi arī: