האם צינורות לבה, מערות או בתי מגורים תת-קרקעיים יכולים להיות מקלט בטוח לאסטרונאוטים עתידיים על מאדים? מדענים בצוות הרוברים Curiosity של נאס"א עוזרים לחקור שאלות דומות באמצעות גלאי הערכת קרינה, או RAD.
בניגוד לכדור הארץ, למאדים אין שדה מגנטי המגן עליו מפני חלקיקים עתירי אנרגיה שעפים בחלל. קרינה זו עלולה לגרום לפגיעה חמורה בבריאות האדם ולערער באופן רציני את מערכות תומכות החיים בהן יהיו תלויים האסטרונאוטים של מאדים.
בהתבסס על נתונים מה-RAD Curiosity, החוקרים מוצאים ששימוש בחומרים טבעיים כמו סלעים ומשקעים על מאדים יכול לספק הגנה מסוימת מפני קרינה קוסמית זו בכל מקום. במאמר שפורסם הקיץ ב-JGR Planets, הם פירטו כיצד קיוריוסיטי נותרה חונה ליד צוק במקום שנקרא Murray Buttes בין ה-9 ל-21 בספטמבר 2016.
בעודו שם, RAD רשם הפחתה של 4% בסך הקרינה. חשוב מכך, המכשיר מצא הפחתה של 7,5% בפליטת חלקיקים ניטרליים, כולל נויטרונים, שעלולים לחדור לסלע ומזיקים במיוחד לבריאות האדם. המספרים האלה גבוהים מספיק מבחינה סטטיסטית כדי להראות שזה נובע ממיקומה של Curiosity בבסיס המצוק, ולא מהשינויים הרגילים בקרינת הרקע. החוקרים מחפשים כעת מקומות אחרים שבהם RAD יכול לשחזר מדידות כאלה.
מאחז מזג האוויר בחלל של נאס"א על מאדים
חלק גדול מהקרינה הנמדדת על ידי RAD מגיע מקרניים קוסמיות גלקטיות - חלקיקים הנפלטים על ידי כוכבים מתפוצצים ומפוזרים ברחבי היקום. כך נוצר שטיח של "רקע קרינה", שעלול להוות סכנה לבריאות האדם. קרינה עזה ספורדית מגיעה מהשמש בצורה של סופות שמש, אשר פולטות קשתות חזקות של גז מיונן לחלל הבין-פלנטרי.
"המבנים האלה מתכופפים בחלל, לפעמים יוצרים צינורות מגנטיים מורכבים בצורת קרואסון הגדולים מכדור הארץ, ומייצרים גלי הלם שיכולים לעורר חלקיקים ביעילות", אמר ג'ינאן גואו, שהוביל את המחקר, שפורסם בספטמבר ב-The Astronomy and Astrophysics Review, שבו מנתחים תשע שנים של נתוני RAD.
"קרניים קוסמיות, קרינת שמש, סופות שמש הם כולם מרכיבים של מזג האוויר בחלל, ו-RAD הוא למעשה מאחז של מזג האוויר בחלל על פני מאדים", אמר דון הסלר ממכון המחקר דרום-מערב, החוקר הראשי של מכשיר ה-RAD.
סופות שמש מתרחשות בתדירות משתנה על סמך מחזורים של 11 שנים, כאשר בחלק מהמחזורים יש סופות תכופות וחזקות יותר מאחרים. למרבה האירוניה, תקופות של פעילות סולארית מרבית עשויות להתברר כזמן הבטוחה ביותר עבור אסטרונאוטים עתידיים על מאדים: פעילות סולארית מוגברת מגנה על כוכב הלכת האדום מקרניים קוסמיות ב-30-50% בהשוואה לתקופות שבהן פעילות השמש נמוכה יותר.
"זו פשרה," אמר גואו. "תקופות אלה בעוצמה גבוהה מפחיתות מקור אחד של קרינה: קרינת הרקע של הקרניים הקוסמיות באנרגיה גבוהה בכל מקום סביב מאדים. אבל באותו זמן, אסטרונאוטים יצטרכו להתמודד עם קרינה לסירוגין, אינטנסיבית יותר מסופות שמש".
תצפיות RAD הן המפתח לפיתוח היכולת לחזות ולמדוד מזג אוויר בחלל, השפעות השמש על כדור הארץ וגופים אחרים של מערכת השמש. בעוד נאס"א מתכננת טיסות אנושיות אפשריות למאדים, RAD משמשת כמוצב וחלק ממצפה הכוכבים ההליופיזיקלי - משט של 27 משימות החוקרות את השמש והשפעותיה על החלל - שהמחקר שלו תומך בהבנתנו ובחקירת החלל.
עד כה, RAD מדד את ההשפעות של יותר מתריסר סופות שמש (חמש במהלך הטיסה במאדים 2012), אם כי תשע השנים האחרונות היו מסומנות בתקופות חלשות במיוחד של פעילות שמש.
מדענים רק עכשיו מתחילים לראות פעילות מוגברת ככל שהשמש יוצאת מתרדמת החורף והופכת פעילה יותר. למעשה, RAD מצא עדויות להתלקחות הראשונה מסוג X של מחזור השמש החדש ב-28 באוקטובר 2021. התלקחויות מסוג X הן הקטגוריה האינטנסיבית ביותר של התלקחויות סולאריות, שהגדולה שבהן יכולה לדפוק חשמל ותקשורת על פני כדור הארץ. יש צורך בתצפיות נוספות כדי להעריך עד כמה מסוכנת סופת שמש עוצמתית באמת לבני אדם על פני מאדים.
הממצאים של RAD ייכנסו לכמות הרבה יותר גדולה של נתונים שייאסף למשימות צוות עתידיות. נאס"א אפילו ציידה את מקבילה של קיוריוסיטי, הרובר Perseverance, בדגימות של חומרים לחליפת חלל כדי להעריך עד כמה הם מחזיקים מעמד בקרינה לאורך זמן.
קרא גם: