Bisakah tabung lava, gua, atau tempat tinggal bawah tanah menjadi tempat yang aman bagi astronot masa depan di Mars? Para ilmuwan di tim penjelajah Curiosity NASA membantu menyelidiki pertanyaan serupa dengan Radiation Assessment Detector, atau RAD.
Tidak seperti Bumi, Mars tidak memiliki medan magnet yang melindunginya dari partikel berenergi tinggi yang terbang melintasi ruang angkasa. Radiasi ini dapat menyebabkan kerusakan serius pada kesehatan manusia dan secara serius merusak sistem pendukung kehidupan di mana astronot Mars akan bergantung.
Berdasarkan data dari RAD Curiosity, para peneliti menemukan bahwa menggunakan bahan alami seperti batuan dan sedimen di Mars dapat memberikan perlindungan dari radiasi kosmik yang ada di mana-mana ini. Dalam sebuah makalah yang diterbitkan musim panas ini di JGR Planets, mereka merinci bagaimana Curiosity tetap diparkir di dekat tebing di tempat yang disebut Murray Buttes dari 9 hingga 21 September 2016.
Selama di sana, RAD mencatat pengurangan total radiasi sebesar 4%. Lebih penting lagi, perangkat menemukan pengurangan 7,5% dalam emisi partikel netral, termasuk neutron, yang dapat menembus batu dan sangat berbahaya bagi kesehatan manusia. Angka-angka ini secara statistik cukup tinggi untuk menunjukkan bahwa ini disebabkan oleh lokasi Curiosity di dasar tebing, daripada perubahan radiasi latar yang biasa. Para peneliti sekarang mencari tempat lain di mana RAD dapat mereplikasi pengukuran tersebut.
Pos cuaca luar angkasa NASA di Mars
Sebagian besar radiasi yang diukur oleh RAD berasal dari sinar kosmik galaksi – partikel yang dikeluarkan oleh ledakan bintang dan tersebar di seluruh alam semesta. Ini menciptakan karpet "latar belakang radiasi", yang dapat menimbulkan bahaya bagi kesehatan manusia. Radiasi intens sporadis berasal dari Matahari dalam bentuk badai matahari, yang mengeluarkan busur kuat gas terionisasi ke ruang antarplanet.
"Struktur-struktur ini melengkung di ruang angkasa, kadang-kadang membentuk tabung magnet kompleks berbentuk croissant yang lebih besar dari Bumi, menghasilkan gelombang kejut yang dapat secara efektif membangkitkan partikel," kata Jinnan Guo, yang memimpin penelitian tersebut, yang diterbitkan pada bulan September di The Astronomy and Astrophysics Review di mana menganalisis sembilan tahun data RAD.
"Sinar kosmik, radiasi matahari, badai matahari adalah semua komponen cuaca luar angkasa, dan RAD sebenarnya adalah pos terdepan cuaca luar angkasa di permukaan Mars," kata Don Hassler dari Southwest Research Institute, peneliti utama instrumen RAD.
Badai matahari terjadi dengan frekuensi yang bervariasi berdasarkan siklus 11 tahun, dengan beberapa siklus memiliki badai yang lebih sering dan kuat daripada yang lain. Ironisnya, periode aktivitas matahari maksimum mungkin terbukti menjadi waktu teraman bagi astronot masa depan di Mars: peningkatan aktivitas matahari melindungi Planet Merah dari sinar kosmik sebesar 30-50% dibandingkan dengan periode ketika aktivitas matahari lebih rendah.
"Ini kompromi," kata Guo. “Periode intensitas tinggi ini mengurangi satu sumber radiasi: radiasi latar belakang sinar kosmik berenergi tinggi di mana-mana di sekitar Mars. Tetapi pada saat yang sama, para astronot harus menghadapi radiasi intermiten yang lebih intens dari badai matahari.”
Pengamatan RAD adalah kunci untuk mengembangkan kemampuan memprediksi dan mengukur cuaca luar angkasa, efek Matahari pada Bumi dan benda-benda Tata Surya lainnya. Saat NASA merencanakan kemungkinan penerbangan manusia ke Mars, RAD berfungsi sebagai pos terdepan dan bagian dari Observatorium Sistem Heliofisika – armada 27 misi yang mempelajari Matahari dan pengaruhnya terhadap ruang angkasa – yang penelitiannya mendukung pemahaman dan eksplorasi ruang angkasa kita.
Sampai saat ini, RAD telah mengukur efek lebih dari selusin badai matahari (lima selama terbang lintas Mars 2012), meskipun sembilan tahun terakhir telah ditandai oleh periode aktivitas matahari yang sangat lemah.
Para ilmuwan baru saja mulai melihat peningkatan aktivitas saat Matahari muncul dari hibernasi dan menjadi lebih aktif. Faktanya, RAD menemukan bukti suar kelas X pertama dari siklus matahari baru pada 28 Oktober 2021. Suar kelas X adalah kategori semburan matahari yang paling intens, yang terbesar dapat melumpuhkan listrik dan komunikasi di Bumi. Pengamatan lebih lanjut diperlukan untuk menilai seberapa berbahaya badai matahari yang benar-benar kuat bagi manusia di permukaan Mars.
Temuan RAD akan dimasukkan ke dalam jumlah data yang jauh lebih besar yang akan dikumpulkan untuk misi kru di masa depan. NASA bahkan telah melengkapi rekan Curiosity, rover Perseverance, dengan sampel bahan pakaian antariksa untuk menilai seberapa baik mereka menahan radiasi dari waktu ke waktu.
Baca juga: