علم الفلك

هل يمكننا السفر إلى كوكب المريخ؟

هل يمكننا السفر إلى كوكب المريخ؟

لدى وكالة ناسا لغزًا: هل يمكننا إرسال أشخاص إلى المريخ أم لا؟ إنها مسألة إشعاع. نحن نعرف مقدار الإشعاع الموجود في انتظارنا بين الأرض والمريخ ، لكننا لسنا متأكدين من كيفية تفاعل جسم الإنسان معه.

ظل رواد فضاء ناسا في الفضاء ، أحيانًا ، لمدة 45 عامًا. باستثناء بضع رحلات سريعة إلى القمر ، لم يبتعدوا عن الأرض لفترة طويلة من الزمن. المساحة العميقة مليئة بالبروتونات التي تسببها التوهجات الشمسية وأشعة جاما التي تأتي من الثقوب السوداء حديثي الولادة والأشعة الكونية من الانفجارات النجمية. ستكون رحلة طويلة إلى المريخ ، بدون كواكب كبيرة قريبة تعمل كدروع تعكس هذا الإشعاع ، مغامرة جديدة.

ناسا يقيس خطر الإشعاع في وحدات الخطر المسببة للسرطان. لدى أميركي سليم يبلغ من العمر 40 عامًا وغير مدخن ، فرصة كبيرة (20٪) للوفاة في النهاية من السرطان. هذا لا يزال على الأرض. إذا سافرت إلى المريخ ، فإن الخطر سيزداد. السؤال هو كم؟

وفقا لدراسة أجريت عام 2001 على الأشخاص الذين تعرضوا لجرعات كبيرة من الإشعاع - ص. ه. إن الناجين من القنبلة الذرية في هيروشيما ، ومن المفارقات ، أن مرضى السرطان الذين خضعوا للعلاج الإشعاعي - فإن المخاطر الكامنة في مهمة مأهولة إلى المريخ تدوم 1000 يوم ستنخفض بين 1٪ و 19٪. الاستجابة الأكثر احتمالا هي 3.4 ٪ ، ولكن هامش الخطأ واسع جدا. الطريف في الأمر أنه أسوأ بالنسبة للنساء. نظرًا للثدي والمبيض ، فإن خطر الإصابة برائد الفضاء من الإناث يبلغ ضعف خطر زملائهن الذكور.

افترض الباحثون الذين أجروا الدراسة أن المركبة الفضائية على سطح المريخ سيتم بناؤها بشكل أساسي من الألومنيوم ، مثل كبسولة أبولو. يمتص "جلد" المركبة الفضائية ما يقرب من نصف الإشعاع الذي أصابها.

إذا كانت النسبة المئوية للمخاطر الإضافية تزيد قليلاً ... فستكون على ما يرام. يمكننا بناء سفينة الفضاء باستخدام الألومنيوم والتوجه إلى المريخ. الألومنيوم هو المادة المفضلة في بناء السفن بسبب خفته وقوته ، والخبرة الطويلة التي عاشها المهندسون منذ عقود في صناعة الطيران. ولكن إذا كانت النسبة 19٪ ، فسيواجه رائد الفضاء البالغ من العمر 40 عامًا خطر الوفاة بسبب سرطان بنسبة 20٪ بالإضافة إلى 19٪ ، أي بنسبة 39٪ بعد عودته إلى الأرض. هذا غير مقبول. هامش الخطأ واسع ، لسبب وجيه. إشعاع الفضاء هو مزيج فريد من أشعة جاما والبروتونات النشطة للغاية والأشعة الكونية. لا تعد انفجارات الانفجارات الذرية وعلاجات السرطان ، والتي تستند إليها العديد من الدراسات ، بديلاً موثوقًا للإشعاع "الحقيقي".

إن أكبر تهديد لرواد الفضاء في طريقهم إلى المريخ هو تهديد الأشعة الكونية المجرية. تتكون هذه الأشعة من جزيئات متسارعة بسرعة الضوء تقريبًا ، تأتي من انفجارات المستعرات العظمى البعيدة. الأخطر هي أنوية شديدة التأين. إن طفرة من هذه الأشعة من شأنها أن تخترق قشرة السفينة والجلد من البشر مثل كرات المدفعية الصغيرة ، وكسر خيوط جزيئات الحمض النووي ، وتدمير الجينات وقتل الخلايا.

نادرًا ما تعرض رواد الفضاء لجرعة كاملة من أشعة الفضاء السحيق هذه. تأمل في محطة الفضاء الدولية (ISS): التي تدور حول 400 كيلومتر فقط فوق سطح الأرض. جسم كوكبنا ، الذي يبدو كبيرًا ، لا يعترض سوى ثلث الأشعة الكونية قبل وصولها إلى المحطة الفضائية الدولية. يتم تحويل ثلث آخر من الغلاف المغناطيسي للأرض. يستفيد رواد فضاء مكوك الفضاء من تخفيضات مماثلة.

استوعب رواد فضاء مشروع أبولو الذين سافروا إلى القمر جرعات أكبر - حوالي ثلاثة أضعاف جرعات محطة الفضاء الدولية - ولكن فقط لبضعة أيام خلال رحلتهم من الأرض إلى القمر. في طريقهم إلى القمر ، أبلغت أطقم Apollo عن رؤية ومضات من الأشعة الكونية في شبكية العين ، والآن ، بعد سنوات عديدة ، طور بعضهم إعتام عدسة العين. من ناحية أخرى ، لا يبدو أنهم عانوا الكثير. لكن رواد الفضاء الذين يسافرون إلى المريخ سيكونون "هناك" لمدة عام أو أكثر. لا يمكننا بعد تقدير ، مع الموثوقية ، ما ستفعله الأشعة الكونية لنا عندما نتعرض لها لفترة طويلة.

يكمن الاكتشاف في مهمة مختبر الإشعاع الفضائي NASA الجديد (NSRL) ، ومقره في مختبر بروكهافن الوطني ، الواقع في نيويورك ، تحت إشراف وزارة الطاقة الأمريكية. تم افتتاح UU وتم افتتاحه في أكتوبر 2003. يوجد في NSRL مسرعات للجسيمات يمكنها محاكاة الأشعة الكونية. يعرض الباحثون خلايا وأنسجة الثدييات إلى حزم من الجزيئات ، ثم يقومون بفحص الأضرار. الهدف هو تقليل عدم اليقين في تقديرات المخاطر إلى نسبة صغيرة فقط لعام 2015.

بمجرد أن نعرف المخاطر ، يمكن لناسا أن تقرر أي نوع من المركبات الفضائية لبناء. من الممكن أن مواد البناء العادية ، مثل الألومنيوم ، ليست جيدة بما فيه الكفاية. ماذا عن صنع سفينة بلاستيكية؟

المواد البلاستيكية غنية بالهيدروجين ، وهو عنصر يؤدي وظيفة عظيمة كممتص للأشعة الكونية. على سبيل المثال ، يمتص البولي إثيلين ، وهو نفس المادة التي تصنع بها أكياس القمامة ، 20 ٪ أكثر من الأشعة الكونية من الألومنيوم. بعض أشكال البولي إيثيلين المقوى ، التي طورها مركز مارشال لرحلات الفضاء ، أقوى بعشر مرات من الألمنيوم وأخف وزناً. قد يصبح هذا هو المادة المختارة لبناء المركبة الفضائية ، إذا تمكنا من جعلها رخيصة بما فيه الكفاية.

إذا لم يكن البلاستيك جيدًا بما فيه الكفاية ، فقد يكون من الضروري وجود الهيدروجين النقي. لتر إلى لتر ، كتل الهيدروجين السائل الأشعة الكونية 2 ، 5 مرات أفضل من الألومنيوم. تحتاج بعض تصميمات سفينة الفضاء المتقدمة إلى خزانات كبيرة من الهيدروجين السائل كوقود ، لذلك يمكننا حماية الطاقم من الإشعاع من خلال لف الكبائن بالخزانات.

هل يمكن أن نذهب إلى المريخ؟ ربما ، ولكن أولاً ، يجب علينا حل مسألة مستوى الإشعاع الذي يمكن أن يتحمله جسمنا ، ونوع المركبة الفضائية التي نحتاج إلى بنائها.

◄ السابقالتالي ►
مدارات الكواكبالكواكب التي ترعى الأرض وكائنات أبولو


فيديو: شاهد كيف ستكون الحياة علي كوكب المريخ لو انتقلنا للعيش هناك. !!! (ديسمبر 2021).