Podróż na Marsa będzie ogromnym wyzwaniem dla astronautów, którzy przez wiele miesięcy będą wystawieni na promieniowanie kosmiczne. Chociaż misja Artemis 1 trwała zaledwie kilka tygodni, dostarczyła cennych danych na temat promieniowania w przestrzeni kosmicznej. Pomogło to naukowcom nie tylko zweryfikować dotychczasowe modele prognozowania ryzyka, ale również odkryć, że niektóre strategie ochrony mogą być mniej skuteczne, niż zakładano.
Promieniowanie kosmiczne jest jednym z największych zagrożeń zdrowotnych dla astronautów, którzy opuszczają ziemskie pole magnetyczne. W przeciwieństwie do promieniowania rentgenowskiego czy jądrowego, kosmiczne promieniowanie składa się z wysokoenergetycznych cząstek pochodzących z rozbłysków słonecznych i promieniowania galaktycznego. Cząstki te mogą przenikać przez tradycyjne osłony ochronne, uszkadzając DNA, zwiększając ryzyko nowotworów oraz osłabiając układ odpornościowy. W przypadku długich misji, takich jak podróż na Marsa, kumulacja tych efektów stanowi poważny problem zdrowotny.
Załogi Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) otrzymują dawki promieniowania podobne do tych, jakie otrzymują pracownicy elektrowni jądrowych. Jednak podczas podróży na Marsa ekspozycja na promieniowanie byłaby wielokrotnie wyższa. NASA szacuje, że standardowa misja na Czerwoną Planetę może narazić astronautów na dawki przekraczające dopuszczalne limity zawodowe.
Zespół naukowców pod kierownictwem Tony’ego C. Slaby z NASA Langley Research Center przeanalizował dane z różnych źródeł: ISS, statku Orion, sondy BioSentinel oraz urządzeń pomiarowych na powierzchni Marsa. Analiza pozwoliła stworzyć pełny profil radiacyjny podróży na Marsa na podstawie pomiarów zebranych podczas misji Artemis 1.
Promieniowanie kosmiczne można podzielić na dwa główne typy:
- Zdarzenia cząstek słonecznych (SPE) – intensywne, krótkotrwałe wybuchy promieniowania pochodzące z aktywności Słońca.
- Promieniowanie galaktyczne (GCR) – nieustanny strumień cząstek pochodzących z głębokiej przestrzeni kosmicznej, który stanowi większe zagrożenie dla astronautów na dłuższych misjach.
Modele radiacyjne NASA okazały się bardzo precyzyjne – dla ISS prognozy różniły się od rzeczywistych pomiarów jedynie o 10-25%, dla warunków w głębokiej przestrzeni o 4%, a dla powierzchni Marsa o 10%. Wyniki te potwierdzają, że obecne prognozy są wiarygodne, co pozwala na lepsze planowanie przyszłych misji.
Jednak najbardziej niepokojącym odkryciem było to, że tradycyjne osłony ochronne są w dużej mierze nieskuteczne przeciwko promieniowaniu galaktycznemu. Co gorsza, w niektórych przypadkach nadmierna ilość osłon lub niewłaściwy wybór materiału może zwiększyć poziom promieniowania wtórnego. Dzieje się tak, gdy pierwotne promieniowanie uderza w osłonę, powodując kaskadę wtórnych cząstek, które mogą być jeszcze bardziej niebezpieczne.
Choć obecne modele dobrze przewidują poziomy promieniowania, nadal brakuje skutecznej ochrony dla astronautów na długich misjach. W przyszłości konieczne będzie opracowanie nowych materiałów ochronnych oraz strategii minimalizacji ekspozycji, np. poprzez budowę statków kosmicznych z wykorzystaniem innowacyjnych struktur pochłaniających promieniowanie.
Podróż na Marsa to jeden z największych wyzwań w historii eksploracji kosmosu. Rozwiązanie problemu promieniowania będzie kluczowe, aby misja była bezpieczna dla astronautów i otworzyła drogę do przyszłych załogowych wypraw w głęboki kosmos.
Źródło: Universe Today
