Могат ли лавовите тръби, пещерите или подземните жилища да бъдат безопасно убежище за бъдещите астронавти на Марс? Учени от екипа на роувъра на НАСА Curiosity помагат да се разследват подобни въпроси с детектор за оценка на радиацията или RAD.
За разлика от Земята, Марс няма магнитно поле, което да го предпазва от високоенергийни частици, летящи през космоса. Тази радиация може да причини сериозни вреди на човешкото здраве и сериозно да подкопае животоподдържащите системи, от които ще зависят марсианските астронавти.
Въз основа на данни от RAD Curiosity, изследователите откриват, че използването на естествени материали като скали и седименти на Марс може да осигури известна защита от тази вездесъща космическа радиация. В статия, публикувана това лято в JGR Planets, те описват подробно как Curiosity е останал паркиран близо до скала на място, наречено Murray Buttes, от 9 до 21 септември 2016 г.
Докато беше там, RAD регистрира 4% намаление на общата радиация. По-важното е, че устройството откри 7,5% намаление на емисиите на неутрални частици, включително неутрони, които могат да проникнат през скалата и са особено вредни за човешкото здраве. Тези числа са статистически достатъчно високи, за да покажат, че това се дължи на местоположението на Curiosity в основата на скалата, а не на обичайните промени във фоновата радиация. Сега изследователите търсят други места, където RAD може да повтори такива измервания.
Аванпостът на НАСА за космическо време на Марс
Голяма част от радиацията, измерена от RAD, идва от галактически космически лъчи – частици, изхвърлени от експлодиращи звезди и разпръснати из цялата Вселена. Това създава килим от "радиационен фон", който може да представлява опасност за човешкото здраве. Спорадична интензивна радиация идва от Слънцето под формата на слънчеви бури, които изхвърлят мощни дъги от йонизиран газ в междупланетното пространство.
„Тези структури се огъват в космоса, понякога образувайки сложни магнитни тръби с форма на кроасан, по-големи от Земята, произвеждайки ударни вълни, които могат ефективно да възбудят частици“, каза Джиннан Гуо, който ръководи изследването, публикувано през септември в The Astronomy and Astrophysics Review, в което анализира девет години RAD данни.
„Космическите лъчи, слънчевата радиация, слънчевите бури са компоненти на космическото време и RAD всъщност е аванпост на космическото време на повърхността на Марс“, каза Дон Хаслер от Югозападния изследователски институт, главен изследовател на инструмента RAD.
Слънчевите бури се случват с различна честота въз основа на 11-годишни цикли, като някои цикли имат по-чести и мощни бури от други. По ирония на съдбата периодите на максимална слънчева активност може да се окажат най-безопасното време за бъдещите астронавти на Марс: повишената слънчева активност защитава Червената планета от космическите лъчи с 30-50% в сравнение с периодите, когато слънчевата активност е по-ниска.
„Това е компромис“, каза Гуо. „Тези периоди с висок интензитет намаляват един източник на радиация: повсеместното високоенергийно фоново лъчение на космическите лъчи около Марс. Но в същото време астронавтите ще трябва да се борят с периодичната, по-интензивна радиация от слънчевите бури."
RAD наблюденията са от ключово значение за развитието на способността за прогнозиране и измерване на космическото време, ефектите на Слънцето върху Земята и други тела на Слънчевата система. Тъй като НАСА планира възможни човешки полети до Марс, RAD служи като аванпост и част от Обсерваторията на хелиофизичната система – флотилия от 27 мисии, изучаващи Слънцето и неговите ефекти върху космоса – чиито изследвания подкрепят нашето разбиране и изследване на космоса.
Към днешна дата RAD е измерил ефектите от повече от дузина слънчеви бури (пет по време на прелитането на Марс през 2012 г.), въпреки че последните девет години бяха белязани от особено слаби периоди на слънчева активност.
Учените едва сега започват да виждат повишена активност, когато Слънцето излиза от хибернация и става по-активно. Всъщност RAD откри доказателства за първото изригване от клас X на новия слънчев цикъл на 28 октомври 2021 г. Изригванията от клас X са най-интензивната категория слънчеви изригвания, най-големите от които могат да прекъснат захранването и комуникациите на Земята. Необходими са повече наблюдения, за да се оцени колко опасна е една наистина мощна слънчева буря за хората на повърхността на Марс.
Констатациите на RAD ще бъдат включени в много по-голямото количество данни, които ще бъдат събрани за бъдещи мисии с екипаж. НАСА дори оборудва аналога на Curiosity, марсохода Perseverance, с проби от материали за скафандри, за да оцени колко добре издържат на радиация във времето.
Прочетете също: