Skocz do zawartości


Zdjęcie

Zagrożenia w podróży na Marsa


  • Zaloguj się, aby dodać odpowiedź
2 odpowiedzi w tym temacie

#1

Dager.
  • Postów: 3079
  • Tematów: 64
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

ZAGROŻENIA W PODRÓŻY NA MARSA

Załogowy lot na Marsa z użyciem dostępnych dziś technologii, stanowił by zagrożenie dla zdrowia i życia astronautów, głównie z powodu poziomu radiacji w przestrzeni międzyplanetarnej oraz czasu trwania takiej podróży. Te dwa aspekty są decydujące i bez radykalnego zredukowania zagrożeń, nie ma co marzyć o dotarciu człowieka na Czerwoną Planetę.
Takie wnioski nasuwają się po opublikowanych dwa dni temu w czasopiśmie „Science” danych, uzyskanych z pokładu MSL „Curiosity”, gromadzonych podczas jego przelotu do Marsa. Głęboko ukryty pod osłoną termiczną pojazdu detektor RAD (Radiation Assessment Detector), stale rejestrował poziom promieniowania, napływającego z przestrzeni międzygwiazdowej i Słońca.

Dołączona grafika

Podczas sześciu miesięcy lotu RAD zmierzył łączną wartość promieniowania – 330 milisiwertów, co w przeliczeniu na dobę lotu daje – 1,8 milisiwerta. Jest to wartość w dużej mierze zgodna z danymi, uzyskanymi w misjach księżycowych Apollo, Skylab. Dla porównania, załoga każdej ekspedycji na pokładzie ISS przyjmuje w ciągu pól roku dawki promieniowania rzędu 100 milisiwertów. ISS obiega Ziemię w odległości 450km, nieco poniżej pasów radiacji Van Allena a jej moduły mieszkalne są pokryte polietylenowymi ekranami, zabezpieczającymi.
Podane wyniki pomiarów nie uwzględniają promieniowania i cząstek docierających ze Słońca w czasie krótkotrwałych rozbłysków i koronalnych wyrzutów masy. Podczas przelotu zarejestrowano 5 nagłych wzrostów promieniowania ze Słońca, które stanowiły 5% ogółu zarejestrowanego promieniowania. W okresach podwyższonej aktywności Słońca, astronauci będą w większym stopniu narażeni na tego rodzaju promieniowanie.
Detektor RAD stale mierzy poziom promieniowania na powierzchni Marsa w rejonie pobytu łazika „Curiosity”. Uzyskane dane będą pomocne przy ocenie zagrożeń dla planowanych w przyszłości ekspedycji marsjańskich.
Siwert to jednostka, którą naukowcy stosują do oceny dawek pochłoniętego przez organizm ludzki promieniowania. Wchłonięcie dawki promieniowania w ilości 1 siwerta, zwiększa o 5% ryzyko zapadnięcia na śmiertelną odmianę raka. Natężenie promieniowania kosmicznego w przestrzeni międzyplanetarnej jest kilkaset razy wyższe od poziomu naturalnego promieniowania, rejestrowanego na Ziemi. Poziom promieniowania wykryty podczas lotu MSL, jest równoważny dawce promieniowania, wchłoniętej podczas zabiegów tomografii komputerowej jamy brzusznej, wykonywanej co 5-6dni.

Dołączona grafika


Eddie Semones z NASA JSC w Houston twierdzi, że dane uzyskane z pokładu MSL, zostaną wykorzystane w planowanych po 2021r załogowych misjach do asteroidy i w pobliże Księżyca. Chris Moore, zastępca dyrektora wydziału zaawansowanych systemów poszukiwawczych w NASA, twierdzi, że dane z RAD pozwolą polepszyć ochronę radiacyjną astronautów podczas dalekich misji poza Ziemię w postaci głęboko izolowanych siedlisk. Na wypadek pojawienia się krótkotrwałych burz słonecznych, przewiduje się zastosowanie specjalnych „schronów” w których kryli by się astronauci, do czasu minięcia zagrożenia.
Jednym ze sposobów skutecznej ochrony przed stałym promieniowaniem galaktycznym może być obudowanie pomieszczeń mieszkalnych załogi panelami wypełnionymi wodą.
Wysiłki na rzecz ochrony astronautów podczas przyszłych podróży na Marsa, na tym się nie kończą, ponieważ budowanie grubych na kilka metrów osłon może okazać się niepraktyczne z powodu znacznego wzrostu masy statku.
Istotne też będzie skrócenie czasu trwania podróży. Zdaniem Semonesa, „trzeba będzie dotrzeć do celu szybciej, by zredukować wpływ promieniowania galaktycznego oraz mieć lokalne ekranowanie na pokładzie statku, by wyeliminować skutki erupcji słonecznych”.
Z kolei Chris Moore twierdzi, że oddziały NASA pracują nad różnymi rodzajami napędu, w tym elektryczno-jonowego, dla dalekich misji planetarnych, jednak radykalnym rozwiązaniem będzie napęd nuklearny, który umożliwi zredukować czas podróży w jedną stronę do 180 dni.

Link źródłowy:http://spaceflightno...d/#.UaomYdh7Iwo
  • 4



#2

Jarecki.
  • Postów: 4113
  • Tematów: 426
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

Mimo, że loty załogowe na Marsa to na razie śpiew przyszłości to w mojej osobie organizatorzy takiej misji nie znaleźliby potencjalnego kandydata.
Wartość progowa promieniowania zwiększająca ryzyko śmierci to ok. 2 Sv , które jak się wydaje człowiek podczas takiej wyprawy byłby w stanie bez problemu osiągnąć.
Może rozwinę delikatnie ten ciekawy wątek Dagera innym troszkę ironizującym artykułem.

Zbadano promieniowanie w czasie misji na Marsa. Nie jest dobrze

Wyobraźmy sobie załogową wyprawę na Marsa. Jak bardzo zostałbym napromieniowany, gdybym wziął w niej udział?
- To trochę tak, jakby co pięć-sześć dni robić sobie rentgenowski skan całego ciała w tomografie - wyjaśnia dr Cary Zaitlin z Southwest Research Institute w Boulder (USA)
Niezdrowo.

Najnowszy numer magazynu „Science” zawiera raport na temat promieniowania kosmicznego w trakcie misji marsjańskiej. Naukowcy korzystali z danych gromadzonych przez detektor łazika Curiosity, który latem zeszłego roku wylądował na Czerwonej Planecie. Po ośmiu miesiącach lotu w przestrzeni międzyplanetarnej w pojeździe, którego osłony można porównywać z zabezpieczeniami, jakie zastosujemy kiedyś dla ludzi.
Detektor promieniowania powstał właśnie w SwRI, a dr Zeitlin jest głównym autorem pracy. To pierwszy raport na temat promieniowania wewnątrz osłoniętego pojazdu międzyplanetarnego.

- Zrozumienie kwestii promieniowania na pokładzie statku wiozącego ludzi na Marsa, czy w inne odległe od Ziemi miejsce, jest kluczowe dla planowania przyszłych misji załogowych - podkreśla badacz. - O ile nie nastąpi szybki postęp w dziedzinie napędów kosmicznych, duża część łącznej dawki w trakcie takiej misji przypadnie na podróż tam i z powrotem - w przestrzeni międzyplanetarnej, gdzie jedyną osłoną jest sam pojazd.

Z dokonanych obliczeń wynika, że astronauci wybierający się na dłużej poza ziemską magnetofserę dostaną niebezpieczne dawki promieniowania. Zarówno dotychczasowe modele, jak i uzyskane w ostatnim roku pomiary, utwierdzają badaczy w przekonaniu, że ryzyka zdrowotne związane z taką wyprawą są bardzo wysokie.

Curiosity wciąż nadaje z Marsa, gromadzi więc przez kolejne miesiące misji nowe dane również z detektora promieniowania. A że Czerwony Glob nie ma magnetosfery, detektor wciąż przyjmuje poważne dawki.
Badania trwają, prestiżowych publikacji na ten temat z pewnością przybędzie, a konkluzje są konsekwentnie pesymistyczne.

Czy taka wyprawa to proszenie się o nowotwory, chorobę popromienną lub śmierć?

Opublikowany raport obejmuje pomiary wykonane w czasie podróży międzyplanetarnej. Parę rzeczy zaskoczyło badaczy. Planując eksperyment spodziewali się trochę innych warunków, oczekiwali bowiem silnego maksimum aktywności słonecznej.

Promieniowanie kosmiczne, o jakim mowa, można bowiem podzielić na dwa rodzaje: dość niskie, ale stale przyjmowane dawki promieniowania docierającego spoza Układu Słonecznego i wysokoenergetyczne cząstki pochodzące ze Słońca. Fale tych drugich omiatają przestrzeń międzyplanetarną nieregularnie - w wyniku tzw. wybuchów na Słońcu.

Wyjątkowy wyrzut masy z korony Słońca to burza słoneczna, śmiertelnie niebezpieczna dla żywych organizmów, których nie chroni pole magnetyczne Ziemi. Na naszej planecie taka burza oznacza piękne zorze polarne (również daleko poza kręgiem polarnym) plus ewentualne problemy w sektorze energetycznym i telekomunikacji. Poza niską orbitą Ziemi burza słoneczna zafunduje astronautom dawki promieniowania jonizującego, które mogą zabić lub wywołać poważną chorobę popromienną. (W odwodzie jest też oczywiście cała gama nowotworów i jeszcze Alzheimer do tego!)

Amerykańscy astronauci latający na Księżyc mieli sporo szczęścia, bo burze ich ominęły. Ale jakakolwiek misja rozważana dzisiaj raczej będzie przewidywała specjalny schron na taką ewentualność. Np. wybrana część statku obudowana zbiornikami z wodą, paliwem, zapasami i wszelaką gęsto upakowaną materią może wydatnie osłaniać przed gradem słonecznych pocisków. Trwają też prace nad dodatkowymi zabezpieczeniami, np. w postaci silnych elektromagnesów, które odpędzałyby promieniowanie tak samo, jak ziemska magnetosfera.

Wysyłając ludzi na niebezpieczną i długą misję, decydenci i inwestorzy prawdopodobnie wykosztują się też na grubsze pancerze dla statku.

Słońce nie jest więc najpoważniejszym wrogiem astronautów. W „Science” zespół dr. Zeitlina opisuje względnie niewielkie dawki promieniowania słonecznego zarejestrowane przez detektor. Badacze spodziewali się wartości znacznie większych, ale aktywność naszej gwiazdy nie dopisała. Mimo tej niespodzianki, wynikającej z nieprzewidywalnego przebiegu cyklu słonecznego, uzyskane dane pasują do przewidywanych przez teorię i żadnego modelu najnowszy tekst nie obalił.

Względnie niska aktywność Słońca spowodowała za to, że do środka Układu Słonecznego w badanym okresie promieniowania wysokoenergetycznego wtargnęło więcej niż zakładali projektanci urządzenia.

- Takie promieniowanie trudniej zatrzymać, nawet pancerz z aluminium o grubości trzydziestu centymetrów nieznacznie tylko zmniejszy jego oddziaływanie - podkreśla Zeitlin.

I właśnie dlatego twierdzi, że wielomiesięczna podróż i jeszcze dłuższy pobyt na niegościnnej planecie oznacza poważne ryzyko dla śmiałków. Opiera się przy tym na wstępnych wizjach obowiązujących w NASA, jak taka misja powinna wyglądać i ile trwać.

Czym może się pocieszać optymista?

Misje badawcze na Marsa znakomicie wykonują maszyny. Mimo prześladującego je pecha (tzw. Klątwa Marsa), robią to coraz lepiej, a wkrótce będą jeszcze lepsze.

Poważnym powodem do latania na Marsa będzie kolonizacja, lub przynajmniej - długi pobyt na planecie, łącznie z produkowaniem tam żywności i eksploatowaniem lokalnych źródeł wody i energii. Dopiero w takim trybie poznamy sąsiednią planetę jak należy.

Wbrew znanym z rozlicznych rysunków, animacji i hollywoodzkich filmów obrazkom, badacze Marsa nie będą mieszkać w schludnych blaszakach, którymi przylecieli. I bez przerwy biegać dookoła lub jeździć na wycieczki.

Pierwsza rzecz, jaką bym zrobił, gdyby ktoś kazał mi w czymś takim mieszkać, to obłożenie dachu workami z piaskiem. A najchętniej zaszyłbym się w jakiejś głębokiej marsjańskiej jaskini.

Na dłuższą metę to nie otwarta wyżyna przemierzana przez karawanę marnie opancerzonych wehikułów mieszkalnych będzie domem dla pierwszych Marsjan. Urwiste stoki głębokich marsjańskich dolin i wspaniałych kalder tamtejszych gigantycznych wulkanów lepiej nadają się na porządną bazę. Można ryć schronienie w litej skale, która ochroni żywe organizmy przed promieniowaniem. Organizmy i ludzi i ich pożywienia, bo uprawy też nie będą w szklarniach, tylko w jamach ze sztucznym oświetleniem.

Może to trochę ponure, że większość czasu badacz Marsa spędzać będzie w lochu, siedząc przed monitorem i oglądając powierzchnię planety oczami zdalnego łazika.
Ale wyjdzie mu to na zdrowie.
Oczywiście - również dla zdrowia - czasem wyskoczyłbym z plecakiem na górska wędrówkę. Przy tamtejszej grawitacji musi się miło chodzić.
  • 3



#3

Dager.
  • Postów: 3079
  • Tematów: 64
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

Jarecki,

dzięki za interesujące i pogłębione rozwinięcie tematu. :mrgreen:
  • 0





Użytkownicy przeglądający ten temat: 0

0 użytkowników, 0 gości oraz 0 użytkowników anonimowych