NASA powraca na Księżyc - nie tylko roboty, ale ludzie. W nadchodzących dziesięcioleciach możemy spodziewać się tam siedlisk, szklarni i elektrowni. Astronauci będą przebywać wśród pyłu księżycowego i kraterów, badając, szukając, budując.
Dobra rzecz.
20 stycznia 2005 r. Wybuchła gigantyczna plama słoneczna o nazwie „NOAA 720”. Wybuch wywołał rozbłysk słoneczny klasy X, najpotężniejszy rodzaj, i rzucił miliardową chmurę zelektryfikowanego gazu („wyrzut masy masowej”) w przestrzeń kosmiczną. Protony słoneczne przyspieszone do niemal prędkości światła przez eksplozję dotarły do układu Ziemia-Księżyc kilka minut po rozbłysku - początek trwającej kilka dni „burzy protonowej”.
Tu na Ziemi nikt nie cierpiał. Gęsta atmosfera i pole magnetyczne naszej planety chroni nas przed protonami i innymi formami promieniowania słonecznego. W rzeczywistości burza była dobra. Kiedy 36 godzin później wylądował masowy wyrzut masy koronowej i uderzył w pole magnetyczne Ziemi, obserwatorzy nieba w Europie zobaczyli najjaśniejsze i najładniejsze zorze polarne od lat: galerię.
Księżyc to inna historia.
„Księżyc jest całkowicie narażony na rozbłyski słoneczne”, wyjaśnia fizyk słoneczny David Hathaway z Marshall Space Flight Center. „Nie ma atmosfery ani pola magnetycznego, które odbija promieniowanie”. Protony pędzące na Księżyc po prostu uderzają o ziemię - lub ktokolwiek może chodzić na zewnątrz.
20 stycznia burza protonowa była pod pewnymi względami największa od 1989 roku. Była szczególnie bogata w szybkie protony pakujące ponad 100 milionów elektronowoltów (100 MeV) energii. Takie protony mogą zakopywać przez 11 centymetrów wody. Cienkoskóry skafander kosmiczny byłby mało odporny.
„Astronauta złapany na zewnątrz, gdy nadejdzie burza, zachorowałby” - mówi Francis Cucinotta, oficer zdrowia radiacyjnego NASA w Johnson Space Center. Na początku czuł się dobrze, ale kilka dni później pojawiły się objawy choroby popromiennej: wymioty, zmęczenie, niski poziom krwi. Objawy te mogą utrzymywać się przez kilka dni.
Nawiasem mówiąc, astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) byli bezpieczni. ISS jest silnie ekranowany, a stacja krąży wokół Ziemi w ochronnym polu magnetycznym naszej planety. „Załoga prawdopodobnie pochłonęła nie więcej niż 1 rem”, mówi Cucinotta.
Jednym remem, w skrócie Roentgen Equivalent Man, jest dawka promieniowania, która powoduje takie samo uszkodzenie tkanki ludzkiej, jak 1 rentgen promieniowania rentgenowskiego. Na przykład typowe zdjęcie rentgenowskie dostarcza około 0,1 rem. Tak więc dla załogi ISS burza protonowa 20 stycznia była jak 10 podróży do dentysty - przerażające, ale nie wyrządzono żadnej szkody.
Cucinotta ocenia, że na Księżycu astronauta chroniony jedynie skafandrem kosmicznym pochłonąłby około 50 rem promieniowania jonizującego. To wystarczy, aby wywołać chorobę popromienną. „Ale to nie byłoby fatalne” - dodaje.
Po prawej: burza protonowa z 20 stycznia sfotografowana z kosmosu przez koronograf na pokładzie Obserwatorium Słonecznego i Heliosferycznego (SOHO). Wiele plamek to protony słoneczne uderzające w aparat cyfrowy statku kosmicznego. [Więcej]
Aby umrzeć, musiałbyś nagle zaabsorbować 300 remów lub więcej.
Kluczowe słowo jest nagle. Możesz uzyskać 300 remów rozłożonych na kilka dni lub tygodni z niewielkim skutkiem. Rozłożenie dawki daje ciału czas na naprawę i wymianę własnych uszkodzonych komórek. Ale jeśli to 300 rem pojawi się naraz… „szacujemy, że 50% narażonych ludzi umrze w ciągu 60 dni bez opieki medycznej”, mówi Cucinotta.
Możliwe są takie dawki z rozbłysku słonecznego. To znaczy: legendarna burza słoneczna z sierpnia 1972 r.
Jest to legendarne (w NASA), ponieważ zdarzyło się to podczas programu Apollo, gdy astronauci regularnie podróżowali w obie strony na Księżyc. W tym czasie załoga Apollo 16 właśnie wróciła na Ziemię w kwietniu, podczas gdy załoga Apollo 17 przygotowywała się do lądowania na Księżycu w grudniu. Na szczęście wszyscy byli bezpiecznie na Ziemi, kiedy słońce oszalało.
„Duża plama słoneczna pojawiła się 2 sierpnia 1972 r. I przez następne 10 dni wybuchała wielokrotnie” - wspomina Hathaway. Wybuch spowodował, że „burza protonowa jest znacznie gorsza niż ta, której właśnie doświadczyliśmy”, dodaje Cucinotta. Od tego czasu badacze go badają.
Cucinotta szacuje, że lunatyk złapany podczas burzy w sierpniu 1972 r. Mógł pochłonąć 400 rem. Śmiertelnie? „Niekoniecznie” - mówi. Szybka podróż z powrotem na Ziemię w celu opieki medycznej mogła uratować życie hipotetycznego astronauta.
Z pewnością jednak żaden astronauta nie będzie chodził po Księżycu, gdy gigantyczna plama słoneczna grozi wybuchem. „Zostaną w swoim statku kosmicznym (lub środowisku)” - mówi Cucinotta. Moduł dowodzenia Apollo z aluminiowym kadłubem osłabiłby burzę z 1972 r. Z 400 rem do mniej niż 35 rem na organy krwiotwórcze astronauty. To jest różnica między potrzebą przeszczepu szpiku kostnego? lub po prostu pigułka na ból głowy.
Nowoczesne statki kosmiczne są jeszcze bezpieczniejsze. „Mierzymy ekranowanie naszych statków w jednostkach gęstości powierzchniowej - lub gramach na centymetr kwadratowy”, mówi Cucinotta. Lepsze są duże liczby, które reprezentują grube kadłuby:
Kadłub modułu dowodzenia Apollo ma od 7 do 8 g / cm2.
Nowoczesny prom kosmiczny ma od 10 do 11 g / cm2.
Kadłub ISS, w najbardziej osłoniętych obszarach, ma 15 g / cm2.
Przyszłe bazy księżycowe będą miały schrony sztormowe z polietylenu i aluminium, prawdopodobnie przekraczające 20 g / cm2.
Tymczasem typowy skafander ma tylko 0,25 g / cm2, co zapewnia niewielką ochronę. „Właśnie dlatego chcesz być w domu, gdy nadejdzie burza protonowa”, mówi Cucinotta.
Ale Księżyc kusi, a gdy tam dotrą odkrywcy, nie będą chcieli pozostać w domu. Prosty środek ostrożności: Podobnie jak odkrywcy na Ziemi, mogą sprawdzić prognozę pogody - prognozę pogody kosmicznej. Czy są jakieś duże plamy na słońcu? Jaka jest szansa na burzę protonową? Czy zbliża się wyrzut masy koronalnej?
Wszystko jasne? Czas wyjść.
Oryginalne źródło: [chroniony przez e-mail] Artykuł
