A Marsba és a Naprendszer más távolabbi helyeire irányuló küldetések tervezésekor a sugárzás fenyegetése a szobában lévő elefántra vált. Legyen szó a NASA által javasolt „Utazás a Marsról”, az SpaceX rendszeres repülési terveiről a Marsba, vagy bármilyen más terv a személyzet által indított küldetések küldésére az alacsony földi pályán (LEO) túl, az űr sugárzásának hosszú távú kitettsége és az ezzel járó egészségügyi kockázatok. tagadhatatlan probléma.
De ahogy a régi mondás szól: „minden problémára van megoldás”; nem is beszélve arról, hogy a „szükségszerűség a találmány anyja”. És ahogyan a NASA Nemzetközi Kutatási Programjának képviselői nemrégiben jelezték, az űrsugárzás jelentette kihívás nem fogja visszatartani az ügynökséget kutatási céljaitól. A sugárvédelem és az éghajlatváltozás mérséklésére irányuló erőfeszítések között a NASA azt tervezi, hogy folytatja misszióját a Marson és azon túl.
Az űrkorszak kezdete óta a tudósok megértették, hogy a Föld mágneses mezőjén túl a sugárzás áthatolja az űrt. Ide tartoznak a galaktikus kozmikus sugarak (GCR), a napenergia-részecske-események (SPE) és a Van Allen sugárzó övek, amelyek csapdába esett űrsugárzást tartalmaznak. Sokat tanultak az ISS révén is, amely továbbra is lehetőséget kínál az űrsugárzásnak és a mikrogravitációnak kitett hatások tanulmányozására.
Például, bár az űrhajósok a Föld mágneses mezőjében keringnek, a sugárzás tízszeresét érik el, mint az emberek átlagosan itt élnek a Földön. A NASA képes a személyzet védelmére az SPE-kkel szemben azáltal, hogy azt tanácsolja nekik, hogy menedékhelyet keressenek az állomás erősen árnyékolt területein - például az oroszországi Zvezda szervizmodulnál vagy az USA-ban épített Destiny laboratóriumnál.
A GCR-k azonban inkább kihívást jelentenek. Ezek az energetikai részecskék, amelyek elsősorban nagy energiájú protonokból és atomi magokból állnak, galaxisunk bármely pontjáról származhatnak és képesek akár a fém behatolására is. A helyzet még rosszabbá válik, amikor ezek a részecskék áthaladnak az anyagon, a részecskék kaszkád reakcióját generálják, neutronokat, protonokat és más részecskéket irányítva minden irányba.
Ez a „másodlagos sugárzás” nagyobb kockázatot jelenthet, mint maguk a GCR-k. És a legfrissebb kutatások rámutattak, hogy az élő szövetre általuk fenyegető veszélyek szintén lépcsőzetes hatásúak lehetnek, amikor az egyik sejt károsodása átterjedhet másokra. Ahogyan Dr. Lisa Simonsen, a NASA HRP-jének űrsugárzás-elemző tudósítója elmagyarázta:
„Az ember Mars felé vezető útjának egyik legnagyobb kihívása a sugárterhelés kockázata, valamint az expozíció behatolásának és hosszú távú egészségügyi következményei. Ez az ionizáló sugárzás az élő szöveteken áthalad, olyan energiát helyezve el, amely szerkezeti károkat okoz a DNS-ben, és megváltoztatja sok sejtfolyamatot. ”
Ennek a kockázatnak a kezelése érdekében a NASA jelenleg különféle anyagokat és koncepciókat értékel, hogy megvédje a személyzetet a GCR-ktől. Ezek az anyagok a jövőbeli mélyre ható missziók szerves részévé válnak. Ezen anyagok bevonásával és a járművekbe, az élőhelyekbe és az űrruhákba történő beépítésével kapcsolatos kísérletekre jelenleg a NASA Űr Sugárzási Laboratóriumában (NSRL) kerül sor.
Ugyanakkor a NASA vizsgálja a gyógyszerészeti ellenintézkedéseket is, amelyek hatékonyabbak lehetnek, mint a sugárvédelem. Például a kálium-jodidot, a dietilén-triamin-pentaacietinsavat (DTPA) és a „porosz kék” néven ismert festéket évtizedek óta használják a sugárbetegség kezelésére. Hosszú távú küldetések során az űrhajósoknak valószínűleg napi adag sugárterápiát kell venniük a sugárterhelés csökkentése érdekében.
Az űrsugárzás detektálására és csökkentésére szolgáló technológiákat a NASA Advanced Exploration Systems osztálya fejleszti tovább. Ide tartoznak a hibrid elektronikus sugárzás-értékelő eszköz az Orion űrhajóhoz, valamint egy sor személyes és működési doziméter az ISS-hez. Léteznek olyan meglévő eszközök is, amelyek várhatóan fontos szerepet játszanak, amikor a Marsba indított személyzet kiküldetése megkezdődik.
Ki tudja elfelejteni a sugárzás-felmérést (RAD), amely az egyik elsõ eszköz volt, amelyet a Mars felé küldtek azzal a céllal, hogy tájékoztassák a jövõbeni emberi kutatási erõfeszítéseket. Ez a műszer felelős a Mars felszínén a sugárzás azonosításáért és méréséért, legyen az az űrből származó sugárzás vagy a másodlagos sugárzás, amelyet a marsi légkörrel és a felülettel kölcsönhatásba lépő kozmikus sugarak generálnak.
Ezen és más előkészületek miatt sokan a NASA-ban természetesen reménykednek abban, hogy az űrsugárzás kockázatait kezelni lehet és kezelni kell. Mint Pat Troutman, a NASA emberi kutatási stratégiai elemzésének vezetője, a NASA nemrégiben kiadott sajtóközleményében nyilatkozta:
„Egyesek szerint a sugárzás megakadályozza a NASA-t, hogy az embereket Marsba küldje, de ez nem a jelenlegi helyzet. Ha felvesszük a különféle enyhítő technikákat, akkor optimista vagyunk, hogy az egészséges legénységgel sikeres Mars-missziót eredményez, amely nagyon hosszú és eredményes életet él majd a Földre való visszatérés után.
A tudósok részt vesznek az űrjárási időjárással kapcsolatos folyamatban lévő tanulmányokban is, hogy jobb előrejelzési eszközöket és ellenintézkedéseket fejlesszenek ki. Végül, de nem utolsósorban, több szervezet arra törekszik, hogy kisebb, gyorsabb űrhajókat fejlesszen ki az utazási idő (és ezzel a sugárzásnak való kitettség) csökkentése érdekében. Mindezen stratégiák együttesen szükségesek a hosszú távú űrrepüléshez a Marsba és a Naprendszer más pontjaiba.
Nyilvánvaló, hogy még mindig jelentős kutatásokat kell elvégezni, mielőtt bármilyen bizonyossággal kijelenthetjük, hogy a személyzet által a Marsra és azon kívüli missziók biztonságosak, vagy legalábbis nem jelentenek kezelhetetlen kockázatot. De az a tény, hogy a NASA több szempontból is elfoglalja ezeket az igényeket, megmutatja, mennyire elkötelezettek az iránt, hogy egy ilyen küldetés a következő évtizedekben megtörténjen.
"A Mars a legjobb választásunk jelenleg a hosszú távú, emberi jelenlét bővítésére" - mondta Troutman. „Már találtunk olyan értékes erőforrásokat az emberek fenntartásához, mint például a víz felszínén a jég közvetlenül a felszín alatt, valamint a múltbeli földtani és éghajlati bizonyítékok, amelyek szerint a Marsnak egyszerre voltak életkörülményei. Amit a Marsról megtudunk, többet fog megtudni a Föld múltjáról és jövőjéről, és segíthet megválaszolni, vajon az élet létezik-e a bolygónkon túl. ”
A NASA-n kívül, Roscosmoson, a Kínai Nemzeti Űrügynökség (CSNA) szintén érdeklődést mutatott a Vörös Bolygón részt vevő személyzettel folytatott misszió végrehajtása esetleg 2040-es évek vagy akár a 2060-as évek között. Noha az Európai Űrügynökség (ESA) nincs aktív terve az űrhajósok Marsra történő küldésére, a Nemzetközi Holdfalu létrehozását nagy lépésnek tekinti e cél felé.
A közszektoron kívül olyan vállalatok, mint a SpaceX, és a nonprofit szervezetek, mint például a MarsOne, szintén kutatják az űrsugárzás védelmének és enyhítésének lehetséges stratégiáit. Elon Musk meglehetősen hangosan szól (főleg későn) azon terveiről, hogy a közeljövőben rendszeres útvonalakat indít a Marsba az Interplanetary Transport System (ITS) - más néven BFR néven - felhasználásával, nem is beszélve egy kolónia létrehozásáról a bolygón.
És Baas Landsdorp jelezte, hogy az a szervezet, amelyet azért hozott létre, hogy emberi jelenlétét a Marson találja, megoldást fog találni a sugárzás által okozott veszélyek kezelésére, függetlenül attól, amit egy MIT jelentése mond! A kihívásoktól függetlenül egyszerűen nem hiányzik az emberiség, aki azt akarja, hogy az emberiség elmenjen a Marsra, és esetleg ott is maradjon!
És feltétlenül nézd meg ezt a videót az Emberi Kutatási Programról, a NASA jóvoltából:
