Planuojant misijas į Marsą ir kitas tolimas Saulės sistemos vietas, radiacijos keliama grėsmė tapo kažkoks dramblys kambaryje. Nesvarbu, ar tai NASA siūloma „Kelionė į Marsą“, „SpaceX“ planai vykdyti reguliarius skrydžius į Marsą, ar bet koks kitas planas siųsti įgulos narių misijas už Žemosios Žemės orbitos (LEO) ribų, ilgalaikis kosmoso radiacijos poveikis ir tai gali sukelti pavojų sveikatai. neginčijama problema.
Tačiau kaip senasis posakis „kiekvienai problemai yra sprendimas“; jau neminint to, kad „būtinybė yra išradimo motina“. Ir kaip neseniai nurodė NASA Žmogaus tyrimų programos atstovai, kosminės radiacijos keliamas iššūkis neatbaidys agentūros nuo jos tyrinėjimo tikslų. NASA planuoja vykdyti misiją į Marsą ir už jo ribų, siekdama apsaugoti nuo radiacijos ir mažinti pastangas.
Nuo kosminio amžiaus pradžios mokslininkai suprato, kaip už Žemės magnetinio lauko ribų kosmosą persmelkia radiacija. Tai apima galaktinius kosminius spindulius (GCR), saulės dalelių įvykius (SPE) ir Van Alleno radiacijos diržus, kuriuose yra įstrigusi kosminė radiacija. Daug išmokta ir per TKS, kuri ir toliau suteikia galimybę ištirti kosmoso radiacijos ir mikrogravitacijos poveikį.
Pavyzdžiui, nors astronautai skrieja aplink Žemės magnetinį lauką, jie gauna daugiau nei dešimt kartų didesnę radiaciją, nei vidutiniškai patiria žmonės Žemėje. NASA gali apsaugoti ekipažus nuo SPE patardama jiems ieškoti pastogės labiau ekranuotose stoties vietose, tokiose kaip Rusijos pastatytas „Zvezda“ tarnybų modulis ar JAV pastatyta „Destiny“ laboratorija.
Tačiau GCR yra daugiau iššūkių. Šios energetinės dalelės, kurias visų pirma sudaro aukštos energijos protonai ir atominiai branduoliai, gali patekti iš bet kurios mūsų galaktikos vietos ir yra pajėgios prasiskverbti net į metalą. Dar blogiau, kai šios dalelės perpjauna medžiagą, jos sukuria kaskadinę dalelių reakciją, siunčiant neutronus, protonus ir kitas daleles į visas puses.
Ši „antrinė radiacija“ kartais gali kelti didesnę riziką nei patys GCR. Ir naujausi tyrimai parodė, kad jų keliama grėsmė gyviems audiniams taip pat gali turėti pakopinį poveikį, kai vienos ląstelės pažeidimas gali plisti kitoms. Kaip paaiškino NASA HRP kosminės radiacijos elementų mokslininkė dr. Lisa Simonsen:
„Viena iš sunkiausių žmonių kelionės į Marsą dalių yra radiacijos poveikio rizika, o taip pat poveikis lėktuvui ir ilgalaikis poveikis sveikatai. Ši jonizuojančioji spinduliuotė keliauja per gyvus audinius, nusodindama energiją, kuri daro struktūrinę žalą DNR ir keičia daugelį ląstelių procesų. “
Siekdama išspręsti šią riziką, NASA šiuo metu vertina įvairias medžiagas ir koncepcijas, kaip apsaugoti ekipažus nuo GCR. Šios medžiagos taps neatsiejama būsimų giliųjų kosminių misijų dalimi. Šiuo metu NASA kosminės radiacijos laboratorijoje (NSRL) vyksta eksperimentai, kuriuose naudojamos šios medžiagos ir jų panaudojimas transporto priemonėse, buveinėse ir kosminiuose kostiumuose.
Tuo pat metu NASA taip pat tiria farmacines atsakomąsias priemones, kurios galėtų pasirodyti efektyvesnės už apsaugą nuo radiacijos. Pavyzdžiui, kalio jodidas, dietilentriamino pentaacietinė rūgštis (DTPA) ir dažiklis, žinomas kaip „Prūsijos mėlynasis“, dešimtmečius buvo naudojami spindulinės ligos gydymui. Ilgalaikių komandiruočių metu astronautai greičiausiai turės vartoti kasdienes spinduliavimo vaistų dozes, kad sumažintų radiacijos poveikį.
Kosmoso radiacijos aptikimo ir mažinimo technologijos taip pat kuriamos per NASA Pažangiųjų tyrinėjimo sistemų skyrių. Tai apima hibridinį „Orion“ erdvėlaivio elektroninės spinduliuotės vertintoją ir TVS asmeninių ir darbinių dozimetrų seriją. Taip pat yra esamų instrumentų, kurie, kaip tikimasi, vaidins svarbų vaidmenį, kai prasidės įgulos narių misija į Marsą.
Kas gali pamiršti radiacijos įvertinimo detektorių (RAD), kuris buvo vienas iš pirmųjų instrumentų, išsiųstų į Marsą, konkrečiam tikslui - informuoti apie būsimas žmonių tyrinėjimo pastangas. Ši priemonė yra atsakinga už Marso paviršiaus radiacijos nustatymą ir matavimą, nesvarbu, ar tai būtų kosmoso spinduliuotė, ar antrinė radiacija, kurią sukelia kosminiai spinduliai, sąveikaudami su Marso atmosfera ir paviršiumi.
Dėl šių ir kitų pasiruošimų daugelis NASA natūraliai tikisi, kad kosmoso radiacijos rizika gali būti ir bus pašalinta. Kaip neseniai NASA pranešime spaudai teigė NASA žmogaus tyrinėjimo strateginės analizės vadovas Patas Troutmanas:
„Kai kurie žmonės mano, kad radiacija neleis NASA siųsti žmonių į Marsą, tačiau tai nėra dabartinė situacija. Kai sudėsime įvairius klimato kaitos mažinimo būdus, būsime optimistiškai, tai lems sėkmingą Marso misiją su sveika įgula, kuri, sugrįžusi į Žemę, gyvens labai ilgą ir produktyvų gyvenimą.
Mokslininkai taip pat užsiima nuolatiniais kosminių orų tyrimais, siekdami sukurti geresnes prognozavimo priemones ir atsakomąsias priemones. Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas - kelios organizacijos siekia sukurti mažesnius, greitesnius erdvėlaivius, kad sumažintų kelionės laiką (taigi ir radiacijos poveikį). Visos šios strategijos yra būtinos ilgalaikiams kosminiams skrydžiams į Marsą ir kitas Saulės sistemos vietas.
Žinoma, dar reikia atlikti nemažai tyrimų, kad galėtume užtikrintai pasakyti, ar įgulos narių misijos į Marsą ir už jo ribų bus saugios arba bent jau nesukels jokios nevaldomos rizikos. Bet faktas, kad NASA imasi šių poreikių tenkinimo iš daugelio aspektų, rodo, koks yra pasiryžęs pamatyti tokią misiją ateinančiais dešimtmečiais.
„Marsas yra geriausias šiuo metu turimas pasirinkimas išplėsti ilgalaikį žmonių buvimą“, - sakė D. Troutmanas. „Mes jau atradome vertingų išteklių žmonėms palaikyti, tokių kaip vandens ledas tiesiai po paviršiumi ir praeities geologiniai bei klimato įrodymai, kad Marsas vienu metu turėjo gyvenimo sąlygas. Tai, ką sužinosime apie Marsą, papasakos daugiau apie Žemės praeitį ir ateitį ir gali padėti atsakyti, ar gyvybė egzistuoja už mūsų planetos ribų. “
Be NASA, Roscosmos, Kinijos nacionalinė kosmoso agentūra (CSNA) taip pat išreiškė susidomėjimą vykdyti įgulos narių misijas Raudonojoje planetoje, galbūt 2040-aisiais ar 2060-aisiais. Nors Europos kosmoso agentūra (ESA) neturi aktyvių planų išsiųsti astronautus į Marsą, jie mato, kad Tarptautinio mėnulio kaimo įkūrimas yra didelis žingsnis link šio tikslo.
Be viešojo sektoriaus, tokios bendrovės kaip „SpaceX“ ir ne pelno siekiančios organizacijos, tokios kaip „MarsOne“, taip pat tiria galimas kosminės radiacijos apsaugos ir švelninimo nuo jos strategijas. Elonas Muskas gana garsiai (ypač vėlai) kalbėjo apie savo planus artimiausiu metu reguliariai vykti į Marsą naudodamasis tarpplanetine transporto sistema (ITS), dar vadinama BFR, jau neminint kolonijos įkūrimo planetoje.
Ir Baasas Landsdorpas nurodė, kad organizacija, kurią jis įkūrė siekdamas nustatyti žmonių buvimą Marse, ras būdų, kaip pašalinti radiacijos keliamą grėsmę, nepaisant to, ką sako tam tikras MIT pranešimas! Nepaisant iššūkių, žmonių, norinčių išvysti žmoniją, nueina į Marsą ir galbūt net ten pasilieka!
Peržiūrėkite šį vaizdo įrašą apie Žmogaus tyrimų programą, sutikdami su NASA:
