Voisivatko laavaputket, luolat tai maanalaiset asunnot olla turvasatama Marsin tuleville astronauteille? NASAn Curiosity Rover -tiimin tutkijat auttavat tutkimaan samanlaisia kysymyksiä Radiation Assessment Detectorilla eli RAD:lla.
Toisin kuin Maalla, Marsissa ei ole magneettikenttää, joka suojelisi sitä avaruuden halki lentäviltä korkeaenergisiltä hiukkasilta. Tämä säteily voi aiheuttaa vakavaa haittaa ihmisten terveydelle ja heikentää vakavasti elämää ylläpitäviä järjestelmiä, joista Marsin astronautit ovat riippuvaisia.
RAD Curiosityn tietojen perusteella tutkijat havaitsevat, että luonnonmateriaalien, kuten kivien ja sedimenttien, käyttö Marsissa voi tarjota jonkin verran suojaa tältä kaikkialla esiintyvältä kosmiselta säteilyltä. Tänä kesänä JGR Planetsissa julkaistussa artikkelissa he selvittivät, kuinka Curiosity pysyi pysäköitynä kallion lähelle paikassa nimeltä Murray Buttes 9.–21. syyskuuta 2016.
Siellä ollessaan RAD kirjasi 4 prosentin vähennyksen kokonaissäteilyssä. Vielä tärkeämpää on, että laite havaitsi 7,5 prosentin vähennyksen neutraalien hiukkasten päästöissä, mukaan lukien neutronit, jotka voivat tunkeutua kiven läpi ja ovat erityisen haitallisia ihmisten terveydelle. Nämä luvut ovat tilastollisesti riittävän korkeita osoittamaan, että tämä johtuu Curiosityn sijainnista kallion juurella eikä taustasäteilyn tavanomaisista muutoksista. Tutkijat etsivät nyt muita paikkoja, joissa RAD voi toistaa tällaisia mittauksia.
NASAn avaruussää etuvartio Marsissa
Suuri osa RAD:n mittaamasta säteilystä tulee galaktisista kosmisista säteistä – räjähtävien tähtien sinkoamista hiukkasista, jotka ovat hajallaan ympäri maailman. Tämä luo "säteilytaustan" maton, joka voi olla vaaraksi ihmisten terveydelle. Satunnaista voimakasta säteilyä tulee Auringosta aurinkomyrskyjen muodossa, jotka sinkoavat voimakkaita ionisoitua kaasua planeettojen väliseen avaruuteen.
"Nämä rakenteet taipuvat avaruudessa muodostaen toisinaan monimutkaisia croissant-muotoisia magneettiputkia, jotka ovat suurempia kuin maa, tuottaen iskuaaltoja, jotka voivat tehokkaasti virittää hiukkasia", sanoi tutkimusta johtanut Jinnan Guo, joka julkaistiin syyskuussa The Astronomy and Astrophysics Review -lehdessä, jossa analysoidaan. yhdeksän vuoden RAD-tiedot.
"Kosmiset säteet, auringon säteily, aurinkomyrskyt ovat kaikki avaruussään osia, ja RAD on itse asiassa avaruussään etuvartio Marsin pinnalla", sanoi Don Hassler Southwest Research Institutesta, RAD-instrumentin päätutkija.
Aurinkomyrskyjä esiintyy vaihtelevalla tiheydellä 11 vuoden jaksojen perusteella, ja joissakin jaksoissa on useammin ja voimakkaampia myrskyjä kuin toisissa. Ironista kyllä, auringon suurimman aktiivisuuden jaksot voivat osoittautua turvallisimmiksi ajoiksi tuleville astronauteille Marsissa: lisääntynyt auringon aktiivisuus suojaa punaista planeettaa kosmisilta säteiltä 30-50 % verrattuna ajanjaksoihin, jolloin auringon aktiivisuus on alhaisempi.
"Se on kompromissi", Guo sanoi. "Nämä korkean intensiteetin jaksot vähentävät yhtä säteilylähdettä: kaikkialla esiintyvää korkeaenergistä kosmisen säteen taustasäteilyä Marsin ympärillä. Mutta samaan aikaan astronautit joutuvat kamppailemaan aurinkomyrskyjen ajoittaisen, voimakkaamman säteilyn kanssa."
RAD-havainnot ovat avainasemassa kehitettäessä kykyä ennustaa ja mitata avaruussää, Auringon vaikutuksia Maahan ja muihin aurinkokunnan kappaleisiin. Kun NASA suunnittelee mahdollisia ihmisten lentoja Marsiin, RAD toimii etuvartioasemana ja osana Heliophysical System Observatorya – 27 tehtävää, jotka tutkivat aurinkoa ja sen vaikutuksia avaruuteen – jonka tutkimus tukee ymmärrystämme ja avaruuden tutkimista.
Tähän mennessä RAD on mitannut yli tusinan aurinkomyrskyn vaikutuksia (viisi vuoden 2012 Marsin ohilennolla), vaikka viimeiset yhdeksän vuotta ovat olleet erityisen heikkoja auringon aktiivisuuden jaksoja.
Tiedemiehet ovat vasta nyt alkaneet nähdä lisääntyvän aktiivisuuden, kun aurinko nousee lepotilasta ja aktivoituu. Itse asiassa RAD löysi todisteita uuden aurinkosyklin ensimmäisestä X-luokan leimahduksesta 28. lokakuuta 2021. X-luokan soihdut ovat voimakkain aurinkosoihdutusluokka, joista suurimmat voivat katkaista sähkön ja viestinnän maan päällä. Lisää havaintoja tarvitaan sen arvioimiseksi, kuinka vaarallinen todella voimakas aurinkomyrsky on ihmisille Marsin pinnalla.
RAD:n havainnot syöttävät paljon suurempiin tietomääriin, joita kerätään tulevia miehistötehtäviä varten. NASA on jopa varustanut Curiosityn vastineen, Perseverance-mönkijän, näytteitä avaruuspukujen materiaaleista arvioidakseen, kuinka hyvin ne kestävät säteilyä ajan myötä.
Lue myös: