Plānojot misijas uz Marsu un citām tālām Saules sistēmas vietām, radiācijas radītie draudi telpā ir kļuvuši par ziloņiem. Neatkarīgi no tā, vai tas ir NASA ierosinātais “Ceļojums uz Marsu”, SpaceX plāni veikt regulārus lidojumus uz Marsu vai jebkurš cits plāns, lai nosūtītu apkalpes komandējumus ārpus Zemes orbītas (LEO), kosmosa starojuma ilgtermiņa iedarbība un tas radītais veselības apdraudējums nenoliedzama problēma.
Bet, tā kā sakot, “katrai problēmai ir risinājums”; nemaz nerunājot par to, ka “nepieciešamība ir izgudrojuma māte”. Un kā nesen norādīja NASA Cilvēku pētījumu programmas pārstāvji, kosmosa starojuma radītais izaicinājums neatbaidīs aģentūru no tās izpētes mērķiem. Starp radiācijas vairogu un centieniem mazināt NASA plāno turpināt misiju uz Marsu un ārpus tā.
Kopš kosmosa laikmeta sākuma zinātnieki ir sapratuši, kā ārpus Zemes magnētiskā lauka kosmosu caurstrāvo starojums. Tas ietver galaktiskos kosmiskos starus (GCR), saules daļiņu notikumus (SPE) un Van Allena radiācijas jostas, kas satur ieslodzīto kosmosa starojumu. Daudz ko ir iemācījies arī caur ISS, kas turpina sniegt iespējas izpētīt kosmosa starojuma un mikrogravitācijas iedarbības ietekmi.
Piemēram, lai arī astronauti riņķo ap Zemes magnētisko lauku, tas saņem vairāk nekā desmit reizes lielāku radiācijas daudzumu, nekā cilvēki vidēji piedzīvo uz Zemes. NASA spēj aizsargāt apkalpes no SPE, iesakot tām meklēt patvērumu stacijas, kas ir īpaši aizsargātas ar ekranējumu, piemēram, Krievijā uzbūvētajam Zvezda servisa modulim vai ASV uzbūvētajai laboratorijai Destiny.
Tomēr GCR ir vairāk izaicinājums. Šīs enerģētiskās daļiņas, kuras galvenokārt sastāv no augstas enerģijas protoniem un atomu kodoliem, var nākt no jebkuras vietas mūsu galaktikā un spēj iekļūt pat metālā. Vēl sliktāk, ja šīs daļiņas izgriež materiālu, tās rada daļiņu reakciju, kas visos virzienos nosūta neitronus, protonus un citas daļiņas.
Šis “sekundārais starojums” dažreiz var būt lielāks risks nekā paši GCR. Un jaunākie pētījumi ir norādījuši, ka draudiem, ko tie rada dzīviem audiem, var būt arī kaskādes efekts, kad vienas šūnas bojājumi pēc tam var izplatīties citās. Kā paskaidroja NASA HRP kosmosa radiācijas elementu zinātniece Dr. Lisa Simonsena:
“Viena no izaicinošākajām cilvēka ceļojuma uz Marsu sastāvdaļām ir radiācijas iedarbības risks, kā arī iedarbības avārijas un ilgtermiņa ietekme uz veselību. Šis jonizējošais starojums pārvietojas pa dzīvajiem audiem, nogulsnējot enerģiju, kas rada strukturālus bojājumus DNS un maina daudzus šūnu procesus. ”
Lai novērstu šo risku, NASA pašlaik novērtē dažādus materiālus un koncepcijas, lai apkalpotu apkalpes no GCR. Šie materiāli kļūs par neatņemamu turpmāko kosmosa misiju sastāvdaļu. Eksperimenti, kas saistīti ar šiem materiāliem un to iekļaušanu transporta līdzekļos, biotopos un kosmosa tērpos, pašlaik notiek NASA Kosmosa radiācijas laboratorijā (NSRL).
Tajā pašā laikā NASA pēta arī farmācijas pretpasākumus, kas varētu izrādīties efektīvāki nekā ekranēšana pret radiāciju. Piemēram, kālija jodīds, dietilēntriamīna pentaetiķskābe (DTPA) un krāsviela, kas pazīstama kā “Prūsijas zila”, gadu desmitiem tiek izmantota radiācijas slimības ārstēšanai. Ilgstošu misiju laikā astronautiem, iespējams, būs jālieto starojuma zāļu dienas devas, lai mazinātu starojuma iedarbību.
NASA uzlaboto izpētes sistēmu nodaļā tiek attīstītas arī kosmosa radiācijas noteikšanas un mazināšanas tehnoloģijas. Tie ietver hibrīda elektroniskā starojuma novērtētāju Orion kosmosa kuģim un virkni personisko un operatīvo dozimetru ISS. Ir arī esošie instrumenti, kuriem, domājams, būs svarīga loma, kad sāksies apkalpes misija uz Marsu.
Kas var aizmirst radiācijas novērtēšanas detektoru (RAD), kas bija viens no pirmajiem instrumentiem, kas tika nosūtīts uz Marsu ar mērķi informēt par turpmāko cilvēku izpētes centieniem. Šis instruments ir atbildīgs par Marsa virsmas starojuma identificēšanu un mērīšanu, neatkarīgi no tā, vai tas ir kosmosa starojums vai sekundārais starojums, ko rada kosmiski stari, kas mijiedarbojas ar Marsa atmosfēru un virsmu.
Šo un citu sagatavošanās darbu dēļ daudzi NASA cilvēki dabiski cer, ka kosmosa starojuma riskus varēs un varēs novērst. Kā nesenā NASA paziņojumā presei paziņoja Pat Troutmans, NASA cilvēku izpētes stratēģiskās analīzes vadītājs.
“Daži cilvēki domā, ka radiācija liedz NASA sūtīt cilvēkus uz Marsu, bet tā nav pašreizējā situācija. Kad mēs pievienosim dažādus mazināšanas paņēmienus, mēs esam optimistiski noskaņoti, ka tas novedīs pie veiksmīgas Marsa misijas ar veselīgu apkalpi, kas dzīvos ļoti ilgu un produktīvu dzīvi pēc atgriešanās uz Zemes.
Zinātnieki arī nodarbojas ar notiekošajiem kosmosa laika apstākļu pētījumiem, lai izstrādātu labākus prognozēšanas rīkus un pretpasākumus. Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi, vairākas organizācijas vēlas izstrādāt mazākus, ātrākus kosmosa kuģus, lai samazinātu ceļojuma laiku (un līdz ar to arī radiācijas iedarbību). Kopumā visas šīs stratēģijas ir vajadzīgas ilgstošiem kosmosa lidojumiem uz Marsu un citām vietām visā Saules sistēmā.
Jāatzīst, ka joprojām ir jāveic ievērojami pētījumi, pirms mēs varam pilnīgi droši apgalvot, ka apkalpes komandējumi uz Marsu un ārpus tā būs droši vai vismaz neradīs nekādus vadāmus riskus. Bet fakts, ka NASA ir aizņemts, risinot šīs vajadzības no dažādiem aspektiem, parāda, cik viņi ir apņēmušies redzēt šādu misiju nākamajās desmitgadēs.
"Marss ir labākais risinājums, kāds mums šobrīd ir, lai paplašinātu cilvēku klātbūtni ilgtermiņā," sacīja Troutmans. “Mēs jau esam atraduši vērtīgus resursus cilvēku uzturēšanai, piemēram, ūdens ledu tieši zem virsmas un pagātnes ģeoloģiskos un klimata pierādījumus, ka vienā reizē Marsam bija dzīvībai piemēroti apstākļi. Tas, ko mēs uzzinām par Marsu, pastāstīs mums vairāk par Zemes pagātni un nākotni un var palīdzēt atbildēt, vai dzīve pastāv ārpus mūsu planētas. ”
Ārpus NASA, Roskosmosā, arī Ķīnas Nacionālā kosmosa aģentūra (CSNA) ir paudusi interesi par apkalpes locekļu misijas vadīšanu uz Sarkano planētu, iespējams, no 2040. gada līdz 2060. gadiem. Kaut arī Eiropas Kosmosa aģentūrai (ESA) nav aktīvu plānu astronautu nosūtīšanai uz Marsu, viņi uzskata Starptautiskā Mēness ciemata izveidošanu par lielu soli ceļā uz šo mērķi.
Ārpus valsts sektora uzņēmumi, piemēram, SpaceX, un bezpeļņas organizācijas, piemēram, MarsOne, arī pēta iespējamās stratēģijas, kā aizsargāt un mazināt pret kosmosa starojumu. Elons Musks ir diezgan izteicies (it sevišķi novēloti) par saviem plāniem tuvākajā laikā regulāri veikt braucienus uz Marsu, izmantojot Starpplanētu transporta sistēmu (ITS) - pazīstamu arī kā BFR -, nemaz nerunājot par kolonijas izveidi uz planētas.
Un Baas Landsdorps ir norādījis, ka organizācija, kuru viņa nodibināja, lai noteiktu cilvēku klātbūtni uz Marsa, atradīs veidus, kā novērst radiācijas radītos draudus neatkarīgi no tā, ko saka noteikts MIT ziņojums! Neskatoties uz izaicinājumiem, cilvēku, kuri vēlas redzēt cilvēci, dodas uz Marsu un, iespējams, pat tur paliek, netrūkst!
Un noteikti apskatiet šo videoklipu par Cilvēku pētījumu programmu, pateicoties NASA:
