溶岩洞、洞窟、または地下住居は、火星の将来の宇宙飛行士にとって安全な避難所になる可能性がありますか? NASA の Curiosity ローバー チームの科学者は、Radiation Assessment Detector (RAD) で同様の問題の調査を支援しています。
地球とは異なり、火星には、宇宙を飛んでいる高エネルギー粒子から保護する磁場がありません。 この放射線は人間の健康に深刻な害を及ぼす可能性があり、火星の宇宙飛行士が依存する生命維持システムを深刻に弱体化させる可能性があります。
RAD Curiosity のデータに基づいて、研究者は、火星の岩石や堆積物などの天然素材を使用することで、この遍在する宇宙放射線からある程度保護できることを発見しました。 今年の夏に JGR Planets に掲載された論文では、キュリオシティが 9 年 21 月 2016 日から 日までマレー ビュートと呼ばれる場所の崖の近くに停車していた様子が詳しく説明されています。
そこにいる間、RAD は総放射線量の 4% の減少を記録しました。 さらに重要なことは、中性子を含む中性粒子の放出が 7,5% 減少したことです。中性子は岩石を貫通する可能性があり、特に人間の健康に有害です。 これらの数値は、バックグラウンド放射線の通常の変化ではなく、崖のふもとにあるキュリオシティの位置によるものであることを示すのに十分なほど統計的に高い. 研究者は現在、RAD がそのような測定を再現できる他の場所を探しています。
火星にある NASA の宇宙天気前哨基地
RAD によって測定される放射線の多くは、銀河宇宙線 (星の爆発によって放出され、宇宙全体に散乱する粒子) に由来します。 これにより、人間の健康に危険をもたらす可能性のある「放射線バックグラウンド」のカーペットが作成されます。 散発的な強力な放射線は、太陽嵐の形で太陽から発生し、電離ガスの強力なアークを惑星間空間に放出します。
「これらの構造は宇宙で曲がり、時には地球よりも大きい複雑なクロワッサン型の磁気チューブを形成し、粒子を効果的に励起できる衝撃波を生成します」と研究を率いたジンナン・グオは述べ、月にThe Astronomy and Astrophysics Reviewで分析を発表しました。 年間の RAD データ。
「宇宙線、太陽放射、太陽嵐はすべて宇宙天気の構成要素であり、RAD は実際には火星表面の宇宙天気の前哨基地です」と、RAD 装置の主任研究員であるサウスウェスト研究所のドン ハスラーは述べています。
太陽嵐は、11 年周期に基づいてさまざまな頻度で発生します。周期によっては、他の周期よりも頻繁で強力な嵐が発生します。 皮肉なことに、太陽活動が最大になる時期は、将来の火星の宇宙飛行士にとって最も安全な時期であることが証明される可能性があります。太陽活動が活発になると、火星は太陽活動が低い時期に比べて宇宙線から 30 ～ 50% 保護されます。
「これは妥協だ」と郭氏は語った。 「これらの高強度の期間は、 つの放射線源を減少させます。それは、火星周辺のいたるところにある高エネルギー宇宙線背景放射線です。 しかし同時に、宇宙飛行士は太陽嵐からの断続的でより強い放射線と戦わなければならないでしょう.」
RAD の観測は、宇宙天気、太陽が地球や他の太陽系の天体に及ぼす影響を予測および測定する能力を開発するための鍵となります。 NASA が火星への有人飛行の可能性を計画しているため、RAD は前哨基地として機能し、太陽物理システム天文台 (太陽とその宇宙への影響を研究する 27 のミッションの小隊) の一部として機能しています。その研究は、宇宙の理解と探査をサポートしています。
今日まで、RAD は 2012 回以上の太陽嵐 ( 年の火星フライバイで 回) の影響を測定しましたが、過去 年間は太陽活動が特に弱い時期でした。
科学者たちは、太陽が冬眠から抜け出し、より活発になるにつれて、活動の増加を観察し始めたばかりです。 実際、RAD は 28 年 2021 月 日に新しい太陽周期の最初の X クラス フレアの証拠を発見しました。 X クラス フレアは、太陽フレアの中で最も激しいカテゴリであり、その最大のものは、地球上の電力と通信を破壊する可能性があります。 真に強力な太陽嵐が火星の表面にいる人間にとってどれほど危険かを評価するには、さらに多くの観測が必要です。
RAD の調査結果は、将来の有人ミッションのために収集されるはるかに大量のデータに反映されます。 NASA は、キュリオシティのカウンターパートであるパーセビアランス ローバーに、宇宙服の素材のサンプルを装備して、時間の経過とともにどれだけ放射線に耐えられるかを評価しました。
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