Кредитна слика: НАСА
НАСА мора да разреши мистерију: Могу ли људи да оду на Марс, или не?
„То је питање зрачења“, каже Франк Цуцинотта из НАСА-иног пројекта за здравље зрачења у Свемиру. "Знамо колико је зрачења вани и чека нас између Земље и Марса, али нисмо сигурни како ће људско тело реаговати на то."
НАСА астронаути су били у свемиру, искључени и укључени већ 45 година. Осим неколико брзих путовања до Месеца, никада нису провели пуно времена далеко од Земље. Дубоки простор испуњен је протоновима из соларних бљескова, гама зракама из црних рупа новорођенчади и космичким зракама експлодирајућих звезда. Дуго путовање Марсом, у близини велике планете која би блокирала или одбила ово зрачење, биће нова авантура.
НАСА важи опасност од зрачења у јединицама ризика од рака. Здрав мушкарац од 40 година који не пуши, представља (огромних) 20% шанси да на крају умре од рака. То је ако остане на Земљи. Ако путује на Марс, ризик расте.
Питање је колико?
„Нисмо сигурни“, каже Цуцинотта. Према истраживању из 2001. године на људима који су изложени великим дозама зрачења - нпр. Преживели су атомска бомба Хиросхима и, иронично, оболели од рака који су били подвргнути радијацијској терапији - додатни ризик 1000-дневне мисије на Марсу лежи негде између 1% и 19% . "Највјероватнији одговор је 3,4%," каже Цуцинотта, „али траке грешака су широке."
Шансе су још горе за жене, додаје он. "Због груди и јајника, ризик за жене астронауте скоро је дупло већи од ризика за мушкарце."
Истраживачи који су урадили студију претпоставили су да ће брод Марс бити изграђен „углавном од алуминијума, попут старог командног модула Аполона“, каже Цуцинотта. Кожа свемирског брода би апсорбовала отприлике половину зрачења која на њега удара.
„Ако је додатни ризик само неколико процената? добро смо. Могли бисмо да направимо свемирски брод користећи алуминијум и крећемо ка Марсу. " (Алуминијум је омиљени материјал за изградњу свемирских бродова, јер је лаган, јак и познат инжењерима из дугих деценија коришћења у ваздухопловној индустрији.)
„Али ако је 19%? наш астронаут који има 40 година суочио би се са 20% + 19% = 39% шанси за развој карцинома који бежи до краја живота након што се врати на Земљу. То није прихватљиво. "
Кућинота каже да су грешке грешке велике, с добрим разлогом. Свемирска зрачења је јединствена комбинација гама-зрака, високоенергетских протона и космичких зрака. Експлозије атомске бомбе и лечење рака, основа многих студија, нису замена за „праву ствар“.
Највећа претња астронаутима на путу за Марс су укратко галактички космички зраци - или „ГЦРс“. То су честице убрзане до скоро светлосне брзине удаљеним експлозијама супернове. Најопасније ГЦР су тешка јонизована језгра као што су Фе + 26. „Они су много енергичнији (милионима МеВ) од типичних протона убрзаних соларним бакљама (десетине до стотина МеВ)“, напомиње Цуцинотта. ГЦР-и се бацају кроз свемирске бродове и људи воле ситне топовске куглице, разбијајући конце молекула ДНК, оштећујући гене и убијајући ћелије.
Астронаути ретко доживе пуну дозу ових ГЦР-ова из дубоког свемира. Размотримо Међународну свемирску станицу (ИСС): она орбитира само 400 км изнад Земљине површине. Тело наше планете, које се налази велико, пресреће око једне трећине ГЦР-а пре него што дођу до ИСС-а. Трећина се одбија од Земљиног магнетног поља. Астронаути свемирског шатла уживају у сличним снижењима.
Астронаути Аполона који путују на Месец апсорбовали су веће дозе - око 3 пута више од нивоа ИСС-а - али само неколико дана током крстарења Земљом и Месецом. ГЦР-ови су можда оштетили очи, напомиње Цуцинотта. На путу до Месеца посаде Аполона су известиле да виде ретке у космикама у њиховим мрежницама, а сада су, много година касније, неке од њих развиле катаракту. Иначе изгледа да нису много патили. "Неколико дана" вани "вероватно је сигурно", закључује Цуцинотта.
Али астронаути који путују на Марс биће „вани“ годину или више дана. „Још не можемо поуздано проценити шта ће нам космичке зраке урадити када смо изложени тако дуго“, каже он.
Откривање је мисија НАСА-ине нове свемирске радијацијске лабораторије (НСРЛ), која се налази у Националној лабораторији америчког министарства за енергетику Броокхавен у Нев Иорку. Отворен је у октобру 2003. "На НСРЛ-у имамо акцелерере честица који могу симулирати космичке зраке", објашњава Цуцинотта. Истраживачи излажу ћелије и ткива сисара сноповима честица, а затим прегледају оштећења. „Циљ је да у 2015. години смањимо неизвесност у нашим проценама ризика на само неколико процената.“
Након што се сазнају ризици, НАСА може одлучити какав свемирски брод треба да изгради. Могуће је да су обични грађевински материјали попут алуминијума довољно добри. Ако не, „већ смо идентификовали неке алтернативе“, каже он.
Шта кажете на свемирски брод од пластике?
„Пластика је богата водоником - елементом који добро обавља апсорбирање космичких зрака“, објашњава Цуцинотта. На пример, полиетилен, од кога су направљене вреће за смеће од истог материјала, апсорбује 20% више космичких зрака од алуминијума. Облик ојачаног полиетилена развијен у центру за свемирске летове Марсхалл 10 пута је јачи од алуминијума, аи лакши такође. Ово би могло постати материјал избора за изградњу свемирског брода, ако се може направити јефтино. „Чак и ако не направимо читаву свемирску летјелицу од пластике,“ напомиње Цуцинотта, „још увијек бисмо је могли користити за заштиту кључних подручја попут четврти посаде.“ Заиста, то је већ учињено на ИСС-у.
Ако пластика није довољно добра, онда може бити потребан чисти водоник. Фунта за килограм, течни водоник блокира космичке зраке 2,5 пута боље него алуминијум. Неки напредни дизајни свемирских летелица захтевају велике резервоаре течног водоничног горива, тако да „могли бисмо заштитити посаду од зрачења тако што ћемо резервоар за гориво омотати око њиховог животног простора“, спекулише Цуцинотта.
Могу ли људи да оду на Марс? Цуцинотта верује у то. Али прво, „морамо схватити колико зрачења могу да подносе наша тела и какав свемирски брод морамо да изградимо“. У лабораторијама широм земље посао је већ почео.
Изворни извор: НАСА Сциенце Стори
