Att skicka människor till Mars kräver att forskare och ingenjörer övervinner ett antal tekniska hinder och säkerhetsfrågor. En av dem är en allvarlig risk förknippad med strålning av partiklar från solen, avlägsna stjärnor och galaxer.
Att svara på två nyckelfrågor kommer att hjälpa till att övervinna detta hinder: Kommer partikelutsläpp att bli ett alltför allvarligt hot mot människoliv under hela resan till den röda planeten? Och kan tiden för flygningen till Mars hjälpa till att skydda astronauterna och rymdfarkosten från strålning?
I en ny artikel svarar en internationell grupp av forskare, inklusive forskare från University of California, på dessa två frågor med ett ja och ett nej. Det vill säga att människor kommer att kunna resa säkert till Mars och tillbaka, förutsatt att rymdfarkosten har tillräckligt skydd och att flygningens varaktighet inte överstiger 4 år. Och tidpunkten för en mänsklig flygning till Mars kommer verkligen att spela roll: forskare har bestämt att den bästa tiden att flyga från jorden är på toppen av solaktiviteten, känd som maximal solenergi.
Beräkningar av forskare visar att en rymdfarkost som flyger till Mars kan skyddas från solens energiska partiklar, eftersom de farligaste och mest energirika partiklarna från avlägsna galaxer under solmaximum avböjs på grund av den ökade solaktivitet. Därför kommer en begränsning av flygningens varaktighet till den röda planeten att bidra till att minska mängden farlig strålning som astronauter utsätts för.
En resa av denna längd är ganska genomförbar. Den genomsnittliga flygningen till Mars tar cirka 9 månader, så beroende på uppskjutningstiden och tillgången på bränsle är det möjligt att ett mänskligt uppdrag kan nå planeten och återvända till jorden på mindre än två år, enligt Yuri Shprits, en forskning geofysiker vid University of California, Los Los-Angelesi och medförfattare till artikeln.
Också intressant:
- NASA rekryterar kandidater för ett årslångt simulerat uppdrag till Mars
- Mars interna struktur överraskade forskarna: den liknar inte alls jorden
Forskarna rekommenderar en flygning på högst fyra år, eftersom en längre resa skulle utsätta astronauter för farligt höga nivåer av strålning under resan – även om de avgår vid en relativt säker tidpunkt. De rapporterar också att den största faran för en sådan flygning skulle vara partiklar utanför vårt solsystem.
Forskarna kombinerade geofysiska modeller av partikelstrålning för en solcykel med modeller av hur strålningen skulle påverka mänskliga passagerare – inklusive dess olika effekter på olika kroppsorgan – och rymdfarkosten. Simuleringar har visat att ett rymdskeppsskal av relativt tjockt material kan hjälpa till att skydda astronauter från strålning, men om avskärmningen är för tjock kan det öka mängden sekundär strålning de utsätts för.
De två huvudtyperna av farlig strålning i rymden är solenergipartiklar och galaktiska kosmiska strålar, vars intensitet beror på solaktiviteten. Aktiviteten hos galaktiska kosmiska strålar är lägst under 6-12 månader efter solaktivitetens topp, och intensiteten hos solenergipartiklar är störst under solmaximum.
Läs också:
- Kinas Zhurong-rover har slutfört sitt huvuduppdrag, men kommer att fortsätta arbeta på Mars
- NASA-forskare bestämde tjockleken på Mars-skorpan