Jeśli chodzi o planowanie misji na Marsa i inne odległe miejsca w Układzie Słonecznym, zagrożenie ze strony promieniowania stało się niczym słoń w pokoju. Niezależnie od tego, czy jest to proponowana przez NASA „Podróż na Marsa”, SpaceX planuje regularne loty na Marsa, czy też jakikolwiek inny plan wysłania załogowych misji poza Niską Ziemską Orbitę (LEO), długotrwałego narażenia na promieniowanie kosmiczne i zagrożeń dla zdrowia, jakie stwarza niezaprzeczalny problem.
Ale jak mówi stare powiedzenie: „na każdy problem istnieje rozwiązanie”; nie wspominając, „konieczność jest matką wynalazku”. Jak niedawno wskazali przedstawiciele NASA Human Research Program, wyzwanie związane z promieniowaniem kosmicznym nie zniechęci agencji do realizacji celów eksploracyjnych. Między ochroną przed promieniowaniem a wysiłkami mającymi na celu złagodzenie, NASA planuje kontynuować misję na Marsa i nie tylko.
Od początku ery kosmicznej naukowcy zrozumieli, jak poza ziemskim polem magnetycznym przestrzeń przenika promieniowanie. Obejmuje to galaktyczne promienie kosmiczne (GCR), zdarzenia cząstek słonecznych (SPE) i pasy promieniowania Van Allena, które zawierają uwięzione promieniowanie kosmiczne. Wiele nauczyliśmy się również dzięki ISS, która nadal zapewnia możliwości badania skutków narażenia na promieniowanie kosmiczne i mikrograwitację.
Na przykład, chociaż krąży w polu magnetycznym Ziemi, astronauci otrzymują ponad dziesięć razy więcej promieniowania niż ludzie doświadczają średnio na Ziemi. NASA jest w stanie chronić załogi przed SPE, doradzając im, aby szukali schronienia w bardziej osłoniętych obszarach stacji - takich jak zbudowany przez Rosję moduł serwisowy Zvezda lub laboratorium Destiny.
Jednak GCR są większym wyzwaniem. Te cząstki energetyczne, które składają się głównie z wysokoenergetycznych protonów i jąder atomowych, mogą pochodzić z dowolnego miejsca w naszej galaktyce i są zdolne do penetracji nawet metalu. Co gorsza, kiedy cząstki te przecinają materiał, generują kaskadową reakcję cząstek, wysyłając neutrony, protony i inne cząstki we wszystkich kierunkach.
To „promieniowanie wtórne” może czasami stanowić większe ryzyko niż same GCR. Ostatnie badania wykazały, że zagrożenie, jakie stanowią dla żywej tkanki, może również wywoływać efekt kaskadowy, w którym uszkodzenie jednej komórki może następnie rozprzestrzenić się na inne. Jak wyjaśniła dr Lisa Simonsen, naukowiec zajmujący się promieniowaniem kosmicznym z HRP NASA:
„Jedną z najtrudniejszych części ludzkiej podróży na Marsa jest ryzyko narażenia na promieniowanie oraz skutki lotu i długotrwałe konsekwencje zdrowotne. To promieniowanie jonizujące przemieszcza się przez żywe tkanki, odkładając energię, która powoduje uszkodzenie strukturalne DNA i zmienia wiele procesów komórkowych. ”
Aby przeciwdziałać temu zagrożeniu, NASA obecnie ocenia różne materiały i koncepcje mające na celu ochronę załóg przed GCR. Materiały te staną się integralną częścią przyszłych misji kosmicznych. Eksperymenty z udziałem tych materiałów i ich włączania do pojazdów transportowych, siedlisk i skafandrów kosmicznych odbywają się obecnie w NASA Space Radiation Laboratory (NSRL).
Jednocześnie NASA bada także farmaceutyczne środki zaradcze, które mogą okazać się bardziej skuteczne niż osłona przed promieniowaniem. Na przykład od dziesięcioleci stosuje się jodek potasu, kwas dietylenotriaminopentacynowy (DTPA) i barwnik znany jako „błękit pruski” do leczenia choroby popromiennej. Podczas długoterminowych misji astronauci będą prawdopodobnie musieli przyjmować dzienne dawki promieniowania meds, aby ograniczyć narażenie na promieniowanie.
Technologie wykrywania i ograniczania promieniowania kosmicznego są również opracowywane przez Dział Zaawansowanych Systemów Eksploracji NASA. Należą do nich Hybrydowy Elektroniczny Analizator Promieniowania dla statku kosmicznego Orion oraz szereg osobistych i operacyjnych dozymetrów dla ISS. Istnieją również instrumenty, które mają odgrywać ważną rolę, gdy rozpocznie się misja z załogą na Marsa.
Kto może zapomnieć o detektorze oceny promieniowania (RAD), który był jednym z pierwszych instrumentów wysłanych na Marsa w celu informowania o przyszłych poszukiwaniach ludzi. Ten instrument jest odpowiedzialny za identyfikację i pomiar promieniowania na powierzchni Marsa, niezależnie od tego, czy jest to promieniowanie kosmiczne, czy promieniowanie wtórne wytwarzane przez promienie kosmiczne oddziaływujące z atmosferą i powierzchnią Marsa.
Z powodu tych i innych przygotowań wielu z NASA ma naturalną nadzieję, że zagrożeniu promieniowaniem kosmicznym można i będzie się zająć. Jak stwierdził Pat Troutman, kierownik ds. Analizy strategicznej eksploracji ludzi w NASA, w niedawnym oświadczeniu prasowym NASA:
„Niektórzy uważają, że promieniowanie powstrzyma NASA przed wysyłaniem ludzi na Marsa, ale to nie jest obecna sytuacja. Kiedy dodamy różne techniki łagodzenia, jesteśmy optymistami, że doprowadzi to do pomyślnej misji Marsa ze zdrową załogą, która będzie żyła bardzo długo i produktywnie po powrocie na Ziemię.
Naukowcy są również zaangażowani w bieżące badania pogody kosmicznej w celu opracowania lepszych narzędzi prognozowania i środków zaradczych. Wreszcie, wiele organizacji chce opracować mniejszy, szybszy statek kosmiczny, aby skrócić czas podróży (a tym samym narażenie na promieniowanie). Podsumowując, wszystkie te strategie są niezbędne do długotrwałych lotów kosmicznych na Marsa i do innych miejsc w Układzie Słonecznym.
To prawda, że nadal trzeba przeprowadzić znaczące badania, zanim będziemy mogli z całą pewnością stwierdzić, że misje załogowe na Marsa i poza nim będą bezpieczne, a przynajmniej nie będą stanowić żadnego niemożliwego do zarządzania ryzyka. Ale fakt, że NASA zajmuje się zaspokajaniem tych potrzeb z różnych stron, pokazuje, jak bardzo są zaangażowani w realizację takiej misji w nadchodzących dziesięcioleciach.
„Mars jest najlepszą opcją, jaką mamy obecnie do rozszerzenia długoterminowej obecności człowieka” - powiedział Troutman. „Znaleźliśmy już cenne zasoby do utrzymania ludzi, takie jak lód wodny tuż pod powierzchnią oraz przeszłe dowody geologiczne i klimatyczne, że Mars kiedyś miał warunki odpowiednie do życia. To, czego dowiadujemy się o Marsie, powie nam więcej o przeszłości i przyszłości Ziemi i może pomóc odpowiedzieć na pytanie, czy życie istnieje poza naszą planetą ”.
Poza NASA Roscosmos, Chińska Narodowa Agencja Kosmiczna (CSNA) wyraziła również zainteresowanie misją załogi na Czerwoną Planetę, być może między 2040 r. Lub dopiero w 2060 r. Chociaż Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) nie ma aktywnych planów wysłania astronautów na Marsa, uważają oni utworzenie Międzynarodowej Wioski Księżycowej za ważny krok w kierunku tego celu.
Poza sektorem publicznym firmy takie jak SpaceX i organizacje non-profit, takie jak MarsOne, badają również możliwe strategie ochrony przed promieniowaniem kosmicznym i łagodzenia ich skutków. Elon Musk bardzo głośno (szczególnie późno) mówił o swoich planach regularnych podróży na Marsa w najbliższej przyszłości z wykorzystaniem Międzyplanetarnego Systemu Transportowego (ITS) - znanego również jako BFR - nie mówiąc już o założeniu kolonii na planecie.
Baas Landsdorp wskazał, że organizacja, którą założył, aby ustanowić ludzką obecność na Marsie, znajdzie sposoby na zaradzenie zagrożeniu promieniowaniem, niezależnie od tego, co mówi pewien raport MIT! Niezależnie od wyzwań, po prostu nie brakuje ludzi, którzy chcą zobaczyć ludzkość idącą na Marsa, a być może nawet tam pozostaną!
I koniecznie sprawdź ten film o Programie Badań Ludzkich, dzięki uprzejmości NASA:
