Умјетнички концепт људи кренуо је на Марс. Кредитна слика: НАСА Кликни за већу слику
Након што прочитате овај чланак, више никада нећете гледати вреће за смеће на исти начин.
Сви користимо пластичне кесе за смеће; толико су честе да их тешко размишљамо. Па ко би могао претпоставити да би ниско смећа могла држати кључ за слање људи на Марс?
Већина врећа за смеће у домаћинству направљена је од полимера који се зове полиетилен. Варијанте тог молекула су изванредне у заштити најопаснијих облика свемирског зрачења. Научници то дуго знају. Проблем је што покушава да направи свемирски брод од лепршавих ствари.
Али сада су НАСА научници измислили револуционарни материјал на бази полиетилена који се зове РКСФ1, а који је још јачи и лакши од алуминијума. „Овај нови материјал је први у смислу да комбинује супериорна конструкцијска својства са врхунским заштитним својствима“, каже Нассер Баргхоути, научник пројекта за НАСА-ин пројекат заштите од зрачења у свемирском зрачењу у центру за свемирске летове Марсхалл.
На Марс у пластичном свемирском броду? Колико год звучало брзо, то би могао бити најсигурнији пут.
Мање је више
Заштита астронаута од зрачења из свемира главни је неријешени проблем. Размислите о мисији којом се одржава Марс на Марсу: обилазак би могао трајати чак 30 месеци, а за то би било потребно оставити заштитни облачић магнетног поља Земље. Неки научници сматрају да би материјали попут алуминијума, који обезбеђују адекватно закриљење у Земљиној орбити или за краћа путовања на Месец, били неадекватни за путовање на Марс.
Баргхоути је један од скептика: „Одлазак на Марс са алуминијумским свемирским бродом је немогуће извршити“, верује он.
Пластика је примамљива алтернатива: у поређењу са алуминијумом, полиетилен је 50% бољи у заштитном сунчевом пламену и 15% бољи за космичке зраке.
Предност пластичних материјала је што производе далеко мање „секундарног зрачења“ од тежих материјала као што су алуминијум или олово. Секундарно зрачење долази из самог заштитног материјала. Када се честице свемирског зрачења разбију у атоме унутар штита, они покрећу ситне нуклеарне реакције. Те реакције производе туш нуклеарних нуспродуката - неутрона и других честица - који улазе у свемирски брод. То је помало попут покушаја да се заштитите од летећег кугла за куглање постављањем зида игле. Куглу избегавате, али вас забадају игле. "Секундарни производи" могу бити гори за здравље астронаута од првобитног зрачења у свемиру!
Иронично је да тежи елементи попут олова, за које људи често сматрају да су најбољи заштитни зрачење, производе много више секундарног зрачења од лакших елемената попут угљеника и водоника. Због тога полиетилен чини добру заштиту: састављен је у потпуности од лаких атома угљеника и водоника, што минимизира секундарно.
Ови лакши елементи не могу у потпуности зауставити зрачење у свемиру. Али могу да фрагментирају честице долазног зрачења, у великој мери смањујући штетне ефекте. Замислите да се сакријете иза ограде ланца како бисте се заштитили од борбе са сњежном куглом: И даље ћете добити снијег на себи док су сићушни комадићи сњежне кугле провалили кроз ограду, али нећете осјетити убод директног поготка од тврдог удара -пакирано. Полиетилен је попут ограде ланца.
„То можемо учинити. Фрагментација - без стварања много секундарног зрачења - је заправо тамо где је битка добијена или изгубљена ", каже Баргхоути.
Урађен по поруџбини
Упркос својој заштитној моћи, обичне вреће за смеће очигледно неће учинити за изградњу свемирског брода. Тако су Баргхоути и његове колеге покушавали да појачају полиетилен за ваздухопловне радове.
Тако је истраживач Схиелдинг Пројецт Рај Каул, радећи заједно са Баргхоутијем, смислио РКСФ1. РКСФ1 је невероватно јак и лаган: има три пута већу затезну чврстоћу од алуминијума, али је 2,6 пута лакши - импресивно је чак и ваздухопловним стандардима.
"Пошто је балистички штит, он такође одбија микрометеорите", каже Каул, који је претходно радио са сличним материјалима у развоју хеликоптерског оклопа. „Будући да је тканина, може се оматати око калупа и обликовати у посебне компоненте свемирског брода.“ А будући да је добијен од полиетилена, такође је одличан заштитни омотач
Специфичности израде РКСФ1 тајне су јер је патент на материјалу у току.
Снага је само једна од особина које морају имати зидови свемирског брода, напомиње Баргхоути. Запаљивост и толеранција на температуру су такође битни: није важно колико су зидови свемирског брода снажни ако се топе под директном сунчевом светлошћу или лако запале. Чисти полиетилен је врло запаљив. Потребно је више рада да се РКСФ1 још више прилагоди како би био уједно и отпоран на пламен и температуру, каже Баргхоути.
Доња граница
Главно питање је, наравно, суштина: Може ли РКСФ1 људе сигурно превести на Марс? У овом тренутку нико сигурно не зна.
Неки „галактички космички зраци су толико енергични да их ниједна разумна количина заштите не може зауставити“, упозорава Франк Цуцинотта, НАСА-ин главни директор за зрачење. "Сви материјали имају овај проблем, укључујући полиетилен."
Цуцинотта и његове колеге су урадили компјутерске симулације како би упоредили ризик од рака за одлазак на Марс у алуминијумском броду са полиетиленским бродом. Изненађујуће, „није било значајних разлика“, каже он. Овај закључак зависи од биолошког модела који процењује како на људско ткиво утиче зрачење у свемиру - и у њему лежи руб. Након деценија свемирског летења, научници још увек не разумеју у потпуности како људско тело реагује на космичке зраке. Ако је њихов модел исправан, могла би бити мало практичне користи од додатног заштићеног полиетилена. Ово је питање текућег истраживања.
Због многих неизвесности, ограничења дозе за астронауте на мисији на Марсу нису постављена, напомиње Баргхоути. Али под претпоставком да су та ограничења дозе слична ограничењима постављеним за летове на Схуттлеу и Свемирској станици, он верује да би РКСФ1 могао хипотетски да обезбеди адекватну заштиту за 30-месечну мисију на Марс.
Данас на депонију. Сутра, до звезда? Полиетилен вас може одвести даље него што сте икада замислили.
Изворни извор: НАСА Невс Релеасе
