Η ακτινοβολία θα βάλει τις ανθρώπινες αποστολές στον Άρη σε κίνδυνο

Πηγή: Warwick University, 2 Αυγούστου 2005

Ένας από τους κινδύνους για τους ανθρώπους στον Άρη είναι οι θανατηφόρες δόσεις της ακτινοβολίας που έρχονται από τον Ήλιο με τις Στεφανιαίες Εκτινάξεις Μάζας (CME). Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Warwick προτείνουν τρόπους για να καλύψουμε τα κενά που έχουμε στην κατανόηση αυτών των διαδικασιών και να εξασφαλίσουμε έτσι την ασφάλεια των αστροναυτών. Εκτός από την παρατήρηση του Ήλιου για τις CME και την ανάπτυξη εξοπλισμού για την ανίχνευση τους, που οι αστροναύτες μπορούν να μεταφέρουν στο διαστημικό τους σκάφος, οι ερευνητές σκέφτονται ότι πρέπει να καταλάβουμε καλύτερα πώς οι Στεφανιαίες Εκτινάξεις Μάζας ταξιδεύουν στις περιοχές μεταξύ Γης και Άρη.

Ο διοικητής του Απόλλωνα 15 Dave Scott στη Σελήνη

Η έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό Space Weather προειδοποιεί ότι τα τεράστια κενά που έχουμε στην κατανόηση και τον έλεγχο του διαστημικού καιρού θα εμποδίσουν δραστικά τα αμερικανικά σχέδια για επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις. Η μελέτη αυτή, που καθοδηγείται από τον ερευνητή Δρ Claire Foullon του Πανεπιστημίου Warwick, είναι συνέχεια μιας άλλης εργασίας που ο Δρ Foullon και οι συνάδελφοι του έκαναν για την ESA πάνω στους κινδύνους της ακτινοβολίας και το διαστημικό καιρό.

Ο Δρ Foullon δείχνει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους κινδύνους της ακτινοβολίας λόγω εκπομπής Ηλιακών Πρωτονίων (SPE), ιδιαίτερα εκείνων που ακολουθούν τις Στεφανιαίες Εκτινάξεις Μάζας (CME) - πρόκειται για ογκώδη νέφη υλικού που εκτινάσσονται από τον Ήλιο και που παράγουν την επικίνδυνη, υψηλή ενέργεια, τα φορτισμένα σωματίδια).

Ένα από τα μεγαλύτερα τέτοια γεγονότα που καταγράφηκαν ποτέ καταγράφτηκε στη Γη τον Αύγουστο του 1972 ακριβώς μεταξύ των επανδρωμένων αποστολών του Απόλλωνα 16 και 17 της NASA. Οι προσομοιώσεις των επιπέδων της ακτινοβολίας που ένας αστροναύτης μέσα σε ένα διαστημικό σκάφος θα είχε πάρει κατά τη διάρκεια αυτού του γεγονότος έδειξαν ότι ο αστροναύτης θα είχε απορροφήσει μέσα σε 10 ακριβώς ώρες θανατηφόρες δόσεις της ακτινοβολίας. Ήταν απλά μια καλή τύχη που αυτό συνέβη μεταξύ των αποστολών.

Από τότε διάφορες δορυφορικές αποστολές ήταν σε θέση να δώσουν προηγμένες προειδοποιήσεις για γεγονότα SPE & CME και έχουν αποκαλύψει πολλά για τα έργα τους. Αλλά σήμερα αυτά που ξέρουμε και παρακολουθούμε αφορούν μόνο ένα μικροσκοπικό μέρος του ηλιακού μας συστήματος.

Μια επανδρωμένη αποστολή για τον Άρη θα ταξιδέψει αρκετά πιο πέρα από τα όρια που σήμερα κατανοούμε και παρατηρούμε. Ενώ κατανοούμε τον αντίκτυπο της εκπομπής Ηλιακών Πρωτονίων (SPE) γύρω από τη Γη δεν έχουμε καμία ιδέα εάν το ίδιο ισχύει και για το χώρο ανάμεσα στη Γη, τον Άρη και τον Ήλιο.. Δεν ξέρουμε εάν τα μοντέλα του τι συμβαίνει μεταξύ του Ήλιου και της Γης μπορούν να επεκταθούν και σε μεγαλύτερες αποστάσεις, δηλαδή μεταξύ του Ήλιου και του Άρη. Ο Foullon θεωρεί ότι αυτά τα κενά της γνώσης μας είναι αυτήν την περίοδο πάρα πολύ μεγάλα και πάρα πολύ επικίνδυνα για να επιτρέψουν μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη.

Εντούτοις, οι επιστήμονες έχουν σχεδιάσει ορισμένες δορυφορικές αποστολές για έρευνα του διαστημικού καιρού με σκοπό την ασφαλή επανδρωμένη αποστολή στον Άρη. Βασική τέτοια αποστολή είναι η Stereo του 2005 και το πρόγραμμα Solar Sentinels του 2008-9.

Οι αποστολές αυτές θα τοποθετήσουν έναν δορυφόρο στην αντίθετη πλευρά του Ήλιου ως προς τη Γη. Ο Foullon λέει ότι πρέπει να τοποθετηθούν 3 δορυφόροι γύρω από τον Ήλιο με σκοπό να δίνουν προειδοποιήσεις για το διαστημικό καιρό σε μια αποστολή στον Άρη. Δύο από τους δορυφόρους θα είναι στην ίδια πλευρά του Ήλιου,  όπως της αποστολής Stereo, και ένας στην άλλη πλευρά του ήλιου, όπως της Solar Sentinels. Μια άλλη επιλογή μπορεί να είναι να τοποθετηθούν στα σημεία Lagrange L1 και L2 μεταξύ του Ήλιου και του Άρη.

Αφετέρου πρέπει να υπάρξει ένας μηχανισμός στην επανδρωμένη αποστολή που θα δίνει μια έγκαιρη προειδοποίηση για τον επικίνδυνο διαστημικό καιρό. Ενώ έχουμε μερικές ενδείξεις ως προς τον τρόπο με τον οποίο μπορεί να γίνει, η τεχνολογία αυτή δεν είναι ακόμα έτοιμη.

Οι ηλιακές προεξοχές - από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα του Ήλιου - είναι δομές που συμβαίνουν πάνω από τη φωτόσφαιρα του Ήλιου. Είναι νέφη από ηλιακό ιονισμένο αέριο που συγκρατείται πάνω από την επιφάνεια του ήλιου με τη βοήθεια του ηλιακού μαγνητικού πεδίου. Μπορεί να φτάσουν πάρα πολύ ψηλά, μέχρι και το στέμμα (το στρώμα πάνω από τη χρωμόσφαιρα και χιλιάδες χιλιόμετρα πάνω από τη φωτόσφαιρα) με ταχύτητες έως και 100 km/sec.

Μια ήρεμη προεξοχή μπορεί και να διαρκέσει περίπου ένα μήνα, ενώ μπορεί να εκραγεί δημιουργώντας τη Στεφανιαίες Εκρήξεις Μάζας ή CME, στέλνοντας καυτό αέριο στο ηλιακό μας σύστημα. Είναι οι βίαιες εκρήξεις που μπορούν να εκσφενδονίσουν μεγάλες μάζες ηλεκτρισμένου αερίου, πλάσμα, προς τη Γη. Οι Στεφανιαίες Εκτινάξεις Μάζας είναι αρμόδιες για τα πολικά σέλη και μπορούν να έχουν καταστρεπτικές συνέπειες για τους δορυφόρους.