Žmonių susidomėjimas Marsu smarkiai išaugo per pastaruosius kelis dešimtmečius. Be aštuonių aktyvių misijų, šiuo metu vykstančių Raudonojoje planetoje ar šalia jos, dešimtmečio pabaigoje į Marsą bus išsiųsti dar septyni robotiniai moduliai, roveriai ir orbitos. Iki 2030 m. Kelios kosmoso agentūros planuoja dislokuoti misijas į paviršių.
Be to, dar yra nemažai savanorių, pasirengusių leistis į Marsą į vieną pusę, ir žmonių, kurie pasisako už tai, kad jie taptų mūsų antraisiais namais. Visi šie pasiūlymai taip pat atkreipia mūsų dėmesį į pavojus, kylančius laukiant žmonių ant Marso. Be šaltos, sausos aplinkos, oro trūkumo ir milžiniškų smėlio audrų, kyla ir radiacijos klausimas.
- „Salik.biz“
Iš kur Marsas skleidžia radiaciją?
Marsas neturi apsauginės magnetosferos, kaip tai daro Žemė. Mokslininkai mano, kad vienu metu Marso šerdyje buvo konvekcinių srovių, sukuriančių dinamo efektą, kuris pajudino planetinį magnetinį lauką. Bet maždaug prieš 4,2 milijardo metų - matyt, dėl susidūrimo su dideliu daiktu ar greito šerdies aušinimo - šis dinamo efektas išnyko.
Dėl to per ateinančius 500 milijonų metų Saulės vėjas lėtai išgarino Marso atmosferą. Dėl magnetinio lauko ir atmosferos praradimo Marso paviršius yra veikiamas daug aukštesnio radiacijos lygio nei Žemė. Be nuolatinio kosminių spindulių ir saulės vėjo poveikio, Marsas yra veikiamas mirtinų sterilizuojančios radiacijos dozių kartu su saulės spinduliais.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Kaip vyko tyrimai?
2001 m. NASA išsiuntė į Marsą erdvėlaivį „Mars Odyssey“, aprūpintą specialiu instrumentu MARIE (Marso radiacijos eksperimentas), kuris turėjo išmatuoti radiacijos lygį aplink Marsą. Kadangi Marso atmosfera yra gana plona, Marso odisėjos užfiksuota radiacija turėjo būti beveik tokia pati kaip ir paviršiuje.
Per 18 eksploatavimo mėnesių zondas „Mars Odyssey“aptiko nuolatinę radiaciją, kurios lygis yra 2,5 karto didesnis nei lygis Tarptautinėje kosminėje stotyje - 22 miliradai per dieną arba 8000 miliradai (8 rad) per metus. Erdvėlaivis taip pat užfiksavo du saulės protonų įvykius, kurių metu radiacijos lygis pakilo iki 2000 miliradžių per dieną.
Palyginimui, išsivysčiusių šalių žmonės per metus vidutiniškai patiria 0,62 rad. Ir nors tyrimai parodė, kad žmogaus kūnas gali atlaikyti iki 200 rad dozių be jokios žalos, ilgalaikis Marso lygio radiacijos poveikis gali sukelti visokių sveikatos problemų - ūmią radiacijos ligą, padidėjusią vėžio riziką, genetinę žalą ir net mirtį.
Todėl NASA ir kitos kosmoso agentūros planuodamos misijas laikosi minimalios rizikos strategijos.
Galimi sprendimai
Pirmieji Marso lankytojai tikrai turės susidurti su padidėjusia radiacijos koncentracija paviršiuje. Be to, bet kokiam bandymui kolonizuoti Raudonąją planetą taip pat reikės priemonių, kad poveikis būtų kuo mažesnis. Jau yra keletas sprendimų, tiek trumpalaikių, tiek ilgalaikių.
Pavyzdžiui, NASA palaiko kelis palydovus, kurie tiria saulę, kosminę aplinką visoje Saulės sistemoje ir seka galaktikos kosminius spindulius tikėdamiesi geriau suprasti saulės ir kosminę radiaciją. Taip pat agentūra ieško geriausių astronautų ir elektronikos ekranų variantų.
2014 m. NASA paskelbė intensyvaus konkurso „Reducing Galactic Cosmic Rays Challenge“, kurio prizas siekia 12 000 USD, apdovanojimą, kuriame bus apdovanotos geriausios idėjos, kaip sumažinti galaktikos kosminių spindulių poveikį astronautams. Po pirmojo konkurso 2014 m. Balandžio mėn. Liepos mėn. Vyko kitas konkursas, kurio bendras prizas buvo 30 000 USD už idėjas, susijusias su aktyvia ir pasyvia gynyba.
Kalbant apie ilgalaikį buvimą ir kolonizaciją, praeityje iškilo dar keletas idėjų. Pavyzdžiui, kaip pasiūlė Robertas Zubrinas ir Davidas Bakeris „Mars Direct“misijos plane, būstai galėtų būti statomi tiesiai į žemę, o tai būtų natūrali apsauga nuo radiacijos.
Taip pat buvo pasiūlyta sukurti pripučiamus modulius, užklijuotus keramikoje, sukurtose naudojant Marso dirvožemį. Šis planas bus paremtas 3D spausdinimo technika, vadinama „sukepinimu“, kai smėlis rentgeno spinduliais paverčiamas išlydyta medžiaga.
Ne pelno siekianti organizacija „MarsOne“, kuri per kelis ateinančius dešimtmečius žada kolonizuoti Marsą, siūlo savo variantą, kaip apsaugoti Marso gyventojus nuo radiacijos. Organizacija pasiūlė į misijos erdvėlaivio, transporto priemonės ir gyvenamosios vietos modulį įtraukti ekraną. Saulės pliūpsnio atveju, jei apsaugos nepakanka, jie siūlo savo Marso tranzito buveinėje sukurti specialią radiacijos prieglaudą (esančią tuščiaviduriame vandens rezervuare).
Bet pats drastiškiausias švelninimo pasiūlymas apima planetos šerdies paleidimą iš naujo, kad būtų atkurta jos magnetosfera. Norėdami tai padaryti, turime suskystinti išorinę šerdį, kad ji vėl galėtų suktis aplink vidinę šerdį. Tinkamas planetos sukimasis pradės kurti dinamo efektą ir bus sukurtas magnetinis laukas.
Anot Teksaso universiteto astronomijos katedros magistrantės Sam Factor, tai padaryti yra du būdai. Pirmasis - sprogdinti termobranduolinių galvučių serijas netoli planetos šerdies, o antrasis - per planetą perduoti elektros srovę, sukuriant šerdyje pasipriešinimą, kuris įkaista.
Japonijos nacionalinio sintezės mokslo instituto (NIFS) mokslininkai 2008 m. Atliko tyrimą, kuriame buvo svarstoma galimybė sukurti dirbtinį magnetinį lauką aplink Žemę. Sužinoję, kad magnetinio lauko intensyvumas per pastaruosius 150 metų sumažėjo 10%, jie pasisakė už planetos supamųjų superlaidžių žiedų sukūrimą, kurie galėtų kompensuoti būsimus nuostolius.
Su keliais pakeitimais tokią sistemą būtų galima pritaikyti Marsui. Tai sukurs magnetinį lauką, kuris gali padėti apsaugoti paviršių nuo kenksmingos radiacijos. Ir jei terraformeriai gali sukurti atmosferą Marse, tokia sistema taip pat apsaugos ją nuo saulės vėjo.
Galiausiai 2007 m. Šveicarijos Mineralogijos ir petrografijos instituto tyrėjų tyrimas parodė, kaip atrodo Marso šerdis. Naudodami deimantinę kamerą, mokslininkai sugebėjo atkurti slėgio sąlygas geležies ir sieros sistemose, atitinkančiose Marso centrą.
Jie nustatė, kad Marso šerdies temperatūroje (apie 1227 laipsniai Celsijaus) vidinė šerdis bus skysta, o išorinė - šiek tiek sukietėjusi. Tai labai skiriasi nuo Žemės šerdies, kurioje sukietėjęs vidinis šerdis išskiria šilumą, kuri sulaiko išorinį išlydytą ir sukuria dinamo efektą bei magnetinį lauką.
Tvirtos vidinės šerdies nebuvimas Marse reikštų, kad vieną dieną skysta išorinė šerdis turėjo turėti kitą energijos šaltinį. Kažkodėl šis šaltinis išdžiūvo, o išorinė šerdis sukietėjo ir baigėsi dinamo efektas. Tačiau jų tyrimas taip pat parodė, kad atvėsus planetai, ateityje branduolys gali sukietėti, nes į centrą pateks arba daug geležies turinčios kietosios medžiagos, arba šerdyje kristalizuosis geležies sulfidai.
Kitaip tariant, Marso šerdis vieną dieną gali kietėti, kaitinant išorinę šerdį ir ją tirpdant. Kartu su pačios planetos sukimu, tai sukurs dinamo efektą, kuris vėl suaktyvins planetos magnetinį lauką. Jei tai tiesa, tada Marso kolonizacija ir saugus gyvenimas jame bus laiko klausimas - reikės palaukti, kol šerdis išsikristalizuos.
Kito kelio nėra. Šiuo metu radiacija Marso paviršiuje yra gana pavojinga. Todėl atliekant bet kokius būsimus skrydžius į planetą bus atsižvelgiama į radiacinę apsaugą ir atsakomąsias priemones. Ir kiekvienas, kuris ilgesnį laiką būna Marse, turės arba palaidoti save giliau žemėje, arba apsisaugoti nuo saulės ir kosminių spindulių.
Bet būtinybė yra išradimo motina, ar ne? Ir kadangi mes turime pradėti kolonizuoti kitus pasaulius, jei norime išlikti kaip rūšis, turėsime kreiptis į novatoriškus sprendimus.
ILYA KHEL