Когато става дума за планиране на мисии до Марс и други отдалечени места в Слънчевата система, заплахата, причинена от радиацията, се превърна в нещо като слон в стаята. Независимо дали става въпрос за предложеното от НАСА „Пътешествие до Марс“, плановете на SpaceX да провежда редовни полети до Марс или какъвто и да е друг план за изпращане на командирани мисии извън ниската земна орбита (LEO), дългосрочното излагане на космическа радиация и рисковете за здравето, които това крие, е безспорен проблем.
Но както се казва в старата поговорка, „за всеки проблем има решение“; да не говорим, „необходимостта е майка на изобретението“. И както наскоро представителите на Програмата за изследване на човека на НАСА посочиха, предизвикателството, предизвикано от космическата радиация, няма да възпира агенцията от нейните цели за проучване. Между радиационната защита и усилията, насочени към смекчаване на последиците, НАСА планира да продължи мисията до Марс и извън него.
От началото на космическата ера учените разбраха как извън магнитното поле на Земята пространството е просветено от радиация. Това включва галактически космически лъчи (GCRs), събития на слънчеви частици (SPEs) и радиационни пояси Van Allen, които съдържат хванато космическо лъчение. Много неща са научени и чрез МКС, който продължава да предоставя възможности за проучване на ефектите от излагането на космическо излъчване и микрогравитация.
Например, въпреки че орбитира в магнитното поле на Земята, астронавтите получават над десет пъти по-голямо количество радиация, отколкото средно изпитват хората тук на Земята. НАСА е в състояние да защити екипажите от SPE, като ги посъветва да търсят подслон в по-силно защитените зони на гарата - като изградения от Русия сервизен модул Zvezda или изградената от САЩ лаборатория Destiny.
Обаче GCR са по-голямо предизвикателство. Тези енергийни частици, които са съставени предимно от високоенергийни протони и атомни ядра, могат да идват от всяка точка на нашата галактика и са способни да проникнат дори в метал. За да стане по-лошо, когато тези частици прорязват материал, те генерират каскадна реакция на частици, изпращайки неутрони, протони и други частици във всички посоки.
Това „вторично излъчване“ понякога може да бъде по-голям риск от самите GCR. И последните проучвания показват, че заплахата, която представляват за живата тъкан, също може да има каскаден ефект, при което увреждането на една клетка може да се разпространи в други. Както обясни д-р Лиза Симонсен, учен от космическото излъчване с HRP на НАСА:
„Една от най-трудните части за човешкото пътуване до Марс е рискът от радиационно облъчване и отражението и дългосрочните последици за здравето от излагането. Това йонизиращо лъчение пътува през живи тъкани, отлагайки енергия, която причинява структурно увреждане на ДНК и променя много клетъчни процеси. "
За да се справи с този риск, НАСА понастоящем оценява различни материали и концепции за защита на екипажите от GCR. Тези материали ще станат неразделна част от бъдещите мисии в дълбоки космоси. В момента експериментите с тези материали и тяхното включване в превозни средства, местообитания и космически костюми се провеждат в лабораторията за космическо излъчване на НАСА (NSRL).
В същото време НАСА проучва и фармацевтични противодействия, които могат да се окажат по-ефективни от радиационното екраниране. Например, калиев йодид, диетилентриамин пентаациена киселина (DTPA) и багрилото, известно като „пруско синьо“, се използват от десетилетия за лечение на радиационна болест. По време на дългосрочни мисии астронавтите вероятно ще трябва да приемат дневни дози радиационни медикаменти за смекчаване на излагането на радиация.
Технологиите за откриване и смекчаване на космическото лъчение също се разработват чрез разширените системи за проучване на НАСА. Те включват хибридния електронен оценител на радиация за космически кораб „Орион“ и серия от лични и оперативни дозиметри за МКС. Съществуват и съществуващи инструменти, които се очаква да играят важна роля, когато започва екипировката на Марс.
Кой може да забрави детектора за оценка на радиацията (RAD), който беше един от първите инструменти, изпратени на Марс с конкретна цел да информира бъдещите усилия за проучване на човека. Този инструмент е отговорен за идентифициране и измерване на радиация на Марсианската повърхност, било то радиация от космоса или вторична радиация, произведена от космически лъчи, взаимодействащи с марсианската атмосфера и повърхност.
Поради тези и други препарати, мнозина от НАСА естествено се надяват, че рисковете от космическото излъчване могат и ще бъдат преодолени. Както Пат Троутман, водещият на НАСА за стратегически анализ на човешкото изследване, заяви в неотдавнашно изявление на НАСА:
„Някои смятат, че радиацията ще попречи на НАСА да изпраща хора на Марс, но това не е настоящата ситуация. Когато добавим различните техники за смекчаване, сме оптимисти, че това ще доведе до успешна мисия на Марс със здрав екипаж, който ще продължи много дълъг и продуктивен живот, след като се върнат на Земята.
Учените също участват в текущи проучвания на космическото време, за да разработят по-добри инструменти за прогнозиране и противодействие. Не на последно място, много организации търсят да разработят по-малки, по-бързи космически кораби, за да намалят времето за пътуване (и следователно, излагането на радиация). Взети заедно, всички тези стратегии са необходими за продължителни космически полети до Марс и други места в цялата Слънчева система.
Разбира се, все още има значителни изследвания, които трябва да бъдат направени, преди да можем да кажем със сигурност, че командированите мисии до Марс и отвъд него ще бъдат безопасни или поне не представляват никакви неуправляеми рискове. Фактът, че НАСА обаче е заета с посрещането на тези нужди от множество ъгли, показва колко са ангажирани да видят подобна мисия в следващите десетилетия.
"Марс е най-добрият вариант, който имаме в момента за разширяване на човешкото присъствие в дългосрочен план", каза Троутман. „Вече намерихме ценни ресурси за поддържане на хора, като воден лед точно под повърхността и минали геоложки и климатични доказателства, че Марс по едно време е имал условия, подходящи за живот. Това, което научаваме за Марс, ще ни разкаже повече за миналото и бъдещето на Земята и може да помогне да отговорим дали животът съществува извън нашата планета. "
Отвъд НАСА, Роскосмос, Китайската национална космическа агенция (CSNA) също проявиха интерес към провеждането на екипирана мисия до Червената планета, вероятно между 2040-те или чак през 2060-те. Докато Европейската космическа агенция (ESA) няма активни планове за изпращане на астронавти на Марс, те смятат създаването на Международно лунно селище като основна стъпка към тази цел.
Извън публичния сектор компании като SpaceX и с нестопанска цел като MarsOne също проучват възможни стратегии за защита и смекчаване от космическата радиация. Елон Мъск беше доста гласен (особено от късния) относно плановете си да провежда редовни пътувания до Марс в близко бъдеще, използвайки Междупланетната транспортна система (ИТС) - известна още като BFR - да не говорим за създаването на колония на планетата.
И Баас Ландсдорп е посочил, че организацията, която е основал, за да установи човешко присъствие на Марс, ще намери начини да се справи с заплахата, причинена от радиацията, независимо от това, което казва определен доклад от MIT! Независимо от предизвикателствата, просто няма недостиг на хора, които искат да видят човечеството да отиде на Марс и вероятно дори да остане там!
И не забравяйте да разгледате това видео за Програмата за изследвания на човека, любезно на НАСА:
