Θα μπορούσαν οι σωλήνες λάβας, οι σπηλιές ή οι υπόγειες κατοικίες να είναι ένα ασφαλές καταφύγιο για τους μελλοντικούς αστροναύτες στον Άρη; Οι επιστήμονες της ομάδας ρόβερ Curiosity της NASA βοηθούν στη διερεύνηση παρόμοιων ερωτήσεων με τον Ανιχνευτή Αξιολόγησης Ακτινοβολίας ή RAD.
Σε αντίθεση με τη Γη, ο Άρης δεν έχει μαγνητικό πεδίο που να τον προστατεύει από σωματίδια υψηλής ενέργειας που πετούν στο διάστημα. Αυτή η ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στην ανθρώπινη υγεία και να υπονομεύσει σοβαρά τα συστήματα υποστήριξης της ζωής από τα οποία θα εξαρτώνται οι Αρειανοί αστροναύτες.
Με βάση δεδομένα από το RAD Curiosity, οι ερευνητές διαπιστώνουν ότι η χρήση φυσικών υλικών, όπως πετρωμάτων και ιζημάτων στον Άρη, μπορεί να προσφέρει κάποια προστασία από αυτή την πανταχού παρούσα κοσμική ακτινοβολία. Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε αυτό το καλοκαίρι στο JGR Planets, περιέγραψαν πώς το Curiosity παρέμεινε σταθμευμένο κοντά σε έναν γκρεμό σε ένα μέρος που ονομάζεται Murray Buttes από τις 9 έως τις 21 Σεπτεμβρίου 2016.
Ενώ εκεί, η RAD κατέγραψε μείωση 4% στη συνολική ακτινοβολία. Το πιο σημαντικό, η συσκευή βρήκε μείωση 7,5% στις εκπομπές ουδέτερων σωματιδίων, συμπεριλαμβανομένων των νετρονίων, τα οποία μπορούν να διεισδύσουν στο βράχο και είναι ιδιαίτερα επιβλαβή για την ανθρώπινη υγεία. Αυτοί οι αριθμοί είναι στατιστικά αρκετά υψηλοί για να δείξουν ότι αυτό οφείλεται στη θέση του Curiosity στη βάση του γκρεμού και όχι στις συνήθεις αλλαγές στην ακτινοβολία υποβάθρου. Οι ερευνητές τώρα αναζητούν άλλα μέρη όπου το RAD μπορεί να αναπαράγει τέτοιες μετρήσεις.
Διαστημικό καιρικό φυλάκιο της NASA στον Άρη
Μεγάλο μέρος της ακτινοβολίας που μετράται από το RAD προέρχεται από γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες - σωματίδια που εκτοξεύονται από αστέρια που εκρήγνυνται και διασκορπίζονται σε όλο το σύμπαν. Αυτό δημιουργεί ένα χαλί «υπόβαθρου ακτινοβολίας», το οποίο μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία. Η σποραδική έντονη ακτινοβολία προέρχεται από τον Ήλιο με τη μορφή ηλιακών καταιγίδων, οι οποίες εκτοξεύουν ισχυρά τόξα ιονισμένου αερίου στον διαπλανητικό χώρο.
«Αυτές οι δομές κάμπτονται στο διάστημα, σχηματίζοντας μερικές φορές πολύπλοκους μαγνητικούς σωλήνες σε σχήμα κρουασάν, μεγαλύτερους από τη Γη, παράγοντας κρουστικά κύματα που μπορούν να διεγείρουν αποτελεσματικά σωματίδια», δήλωσε ο Jinnan Guo, επικεφαλής της μελέτης, που δημοσιεύθηκε τον Σεπτέμβριο στο The Astronomy and Astrophysics Review, στην οποία αναλύει εννέα χρόνια δεδομένων RAD.
«Οι κοσμικές ακτίνες, η ηλιακή ακτινοβολία, οι ηλιακές καταιγίδες είναι όλα συστατικά του διαστημικού καιρού και το RAD είναι στην πραγματικότητα ένα φυλάκιο του διαστημικού καιρού στην επιφάνεια του Άρη», δήλωσε ο Don Hassler του Southwest Research Institute, κύριος ερευνητής του οργάνου RAD.
Οι ηλιακές καταιγίδες συμβαίνουν με ποικίλη συχνότητα με βάση τους κύκλους 11 ετών, με ορισμένους κύκλους να έχουν πιο συχνές και ισχυρές καταιγίδες από άλλους. Κατά ειρωνικό τρόπο, οι περίοδοι μέγιστης ηλιακής δραστηριότητας μπορεί να αποδειχθούν ο ασφαλέστερος χρόνος για τους μελλοντικούς αστροναύτες στον Άρη: η αυξημένη ηλιακή δραστηριότητα προστατεύει τον Κόκκινο Πλανήτη από τις κοσμικές ακτίνες κατά 30-50% σε σύγκριση με περιόδους που η ηλιακή δραστηριότητα είναι χαμηλότερη.
«Είναι ένας συμβιβασμός», είπε ο Guo. «Αυτές οι περίοδοι υψηλής έντασης μειώνουν μια πηγή ακτινοβολίας: την πανταχού παρούσα ακτινοβολία υποβάθρου κοσμικής ακτίνας υψηλής ενέργειας γύρω από τον Άρη. Αλλά την ίδια στιγμή, οι αστροναύτες θα πρέπει να αντιμετωπίσουν διαλείπουσα, πιο έντονη ακτινοβολία από ηλιακές καταιγίδες».
Οι παρατηρήσεις RAD είναι το κλειδί για την ανάπτυξη της ικανότητας πρόβλεψης και μέτρησης του διαστημικού καιρού, των επιπτώσεων του Ήλιου στη Γη και σε άλλα σώματα του Ηλιακού Συστήματος. Καθώς η NASA σχεδιάζει πιθανές ανθρώπινες πτήσεις στον Άρη, το RAD χρησιμεύει ως φυλάκιο και μέρος του Παρατηρητηρίου του Ηλιοφυσικού Συστήματος – ενός στολίσκου 27 αποστολών που μελετούν τον Ήλιο και τις επιπτώσεις του στο διάστημα – του οποίου η έρευνα υποστηρίζει την κατανόηση και την εξερεύνηση του διαστήματος.
Μέχρι σήμερα, η RAD έχει μετρήσει τις επιπτώσεις περισσότερων από δώδεκα ηλιακών καταιγίδων (πέντε κατά τη διάρκεια της πτήσης από τον Άρη το 2012), αν και τα τελευταία εννέα χρόνια έχουν χαρακτηριστεί από ιδιαίτερα αδύναμες περιόδους ηλιακής δραστηριότητας.
Οι επιστήμονες μόλις τώρα αρχίζουν να βλέπουν αυξημένη δραστηριότητα καθώς ο Ήλιος βγαίνει από τη χειμερία νάρκη και γίνεται πιο ενεργός. Στην πραγματικότητα, η RAD βρήκε στοιχεία για την πρώτη έκλαμψη κατηγορίας Χ του νέου ηλιακού κύκλου στις 28 Οκτωβρίου 2021. Οι εκλάμψεις κατηγορίας Χ είναι η πιο έντονη κατηγορία ηλιακών εκλάμψεων, η μεγαλύτερη από τις οποίες μπορεί να εξουδετερώσει την ισχύ και τις επικοινωνίες στη Γη. Απαιτούνται περισσότερες παρατηρήσεις για να εκτιμηθεί πόσο επικίνδυνη είναι μια πραγματικά ισχυρή ηλιακή καταιγίδα για τους ανθρώπους στην επιφάνεια του Άρη.
Τα ευρήματα της RAD θα τροφοδοτήσουν τον πολύ μεγαλύτερο όγκο δεδομένων που θα συλλεχθεί για μελλοντικές αποστολές με πλήρωμα. Η NASA έχει εξοπλίσει ακόμη και το αντίστοιχο του Curiosity, το ρόβερ Perseverance, με δείγματα υλικών διαστημικών στολών για να αξιολογήσει πόσο καλά αντέχουν στην ακτινοβολία με την πάροδο του χρόνου.
Διαβάστε επίσης: