Saturday, 2 May 2009

Οι αστροναύτες στο φεγγάρι θα αντιμετωπίσουν κίνδυνο από ακτίνες X

Οι μελλοντικοί αστροναύτες στη Σελήνη θα μπορούσαν να κινδυνέψουν από βίαια ξεσπάσματα ακτίνων X από τον ήλιο που εμφανίζονται χωρίς καμιά προειδοποίηση και μπορούν να μεταφέρουν επικίνδυνες δόσεις της ακτινοβολίας μόλις σε λίγα λεπτά, λέει μια νέα μελέτη. Οι ερευνητές προτείνουν να εξοπλιστούν τα σεληνιακά οχήματα με τις μεταλλικές ασπίδες, στις οποίες οι αστροναύτες θα μπορούσαν να κρυφτούν πίσω τους κατά τη διάρκεια τέτοιων γεγονότων. Οι αστροναύτες που θα δουλεύουν έξω στο Φεγγάρι θα είναι εκτεθειμένοι σε κινδύνους από την ακτινοβολία Χ των βίαιων ξεσπασμάτων του ήλιου

Η NASA από καιρό έχει αναγνωρίσει ότι τα πρωτόνια και άλλα σωματίδια, που διαδίδονται στο διάστημα, από τις ηλιακές εκλάμψεις αποτελούν απειλή για την ασφάλεια των αστροναυτών, αλλά τα σωματίδια είναι σχετικά εύκολο να μπλοκαριστούν με στρώματα πολυαιθυλενίου.

Η εμφάνιση της έκλαμψης ενεργεί επίσης και ως προειδοποίηση ότι ενεργητικά σωματίδια μπορούν να είναι στον δρόμο, και όταν φθάσουν η 'βροχή' τους διαρκεί πολλές ώρες, κι έτσι υπάρχει αρκετός χρόνος ώστε οι αστροναύτες να βρουν ένα καταφύγιο για να αποφύγουν μια επικίνδυνη δόση.

Αντιθέτως, δεν υπάρχει καμία προειδοποίηση ότι φθάνουν οι ακτίνες X, δεδομένου ότι είναι τα πρώτα σημάδια μιας ηλιακής έκλαμψης.

Υπήρχε μια σκέψη ότι οι ακτίνες X δεν ήταν σε μεγάλη ποσότητα για να αποτελούν σημαντικό κίνδυνο, αλλά μια νέα μελέτη προτείνει ότι οι ακτίνες X πραγματικά αποτελούν απειλή για τους αστροναύτες που εργάζονται έξω από το προστατευτικές διαστημικό σκάφος ή τις βάσεις. Η έρευνα διεξήχθη από το David Smith στο Σεληνιακό και Πλανητικό Εργαστήριο στο Tucson της Αριζόνας, και τον John Scalo του πανεπιστημίου του Τέξας στο Ώστιν.

Χρησιμοποιώντας τον ρυθμό των ηλιακών εκρήξεων ακτίνων-Χ σε διαφορετικά μεγέθη που παρατηρήθηκαν, βρήκαν ότι ένας σεληνιακός αστροναύτης έχει μια πιθανότητα 10% να πάρει μια επικίνδυνη δόση των ακτίνων X από μια ηλιακή έκλαμψη, για κάθε 100 ώρες δραστηριότητας έξω από τα καταφύγια.

Το επίπεδο της ακτινοβολίας που αυτοί θεώρησαν ότι είναι επιβλαβές είναι 0,1 Gray ή και περισσότερο, που μπορούν να προκαλέσουν έλκη που αιμορραγούν και άλλες εσωτερικές καταστροφές, και θα μεγάλωνε βεβαίως τον κίνδυνο να πάθει καρκίνο ένας αστροναύτης. Ο ήλιος έχει παραγάγει και εκλάμψεις που θα μπορούσαν ακόμη και να σκοτώσουν έναν άνθρωπο μη προστατευμένο στο φεγγάρι, λένε, αν και αυτό είναι εξαιρετικά σπάνιο.

Μεταλλική Ομπρέλα

Ο Marcelo Vazquez του Εθνικού Εργαστηρίου Brookhaven στη Νέα Υόρκη, που μελετά τις επιπτώσεις στην υγεία από την σωματιδιακή ακτινοβολία, συμφωνεί ότι υπάρχει κίνδυνος, αλλά τονίζει ότι οι εκλάμψεις που παράγουν μεγάλες ποσότητες ακτίνων X δεν είναι κάτι το σύνηθες. "Η συχνότητα αυτών των γεγονότων είναι πολύ σπάνια - δεν είναι πιθανό να συμβεί," λέει. "Η κύρια ανησυχία είναι τα γεγονότα που μεταφέρουν στο διάστημα ηλιακά σωματίδια."

Ο Smith λέει όμως ότι επειδή δεν θα υπήρχε καμία προειδοποίηση, η απειλή των ακτίνων X δεν θα πρέπει να αγνοηθεί. Προτείνει δε να δοθούν στους αστροναύτες προστατευτικές ασπίδες από αλουμίνιο, που να τη φέρουν μαζί τους όταν θα περιπλανώνται μακριά από τη βάση. "Εάν θα είσαστε σε ένα ρόβερ πολλά μίλια μακριά από τη βάση στο φεγγάρι, τότε δεν θα έχετε καμία ελπίδα να επιστρέψετε στο καταφύγιο", τονίζει ο Smith.

Μάλιστα υπολογίζει ότι μια ασπίδα με εμβαδόν τριών τετραγωνικών μέτρων και μάζας 21 κιλών θα κρατούσε τους αστροναύτες ασφαλείς από τις περισσότερες εκλάμψεις των ακτίνων X.

Βάση στη Σελήνη μέχρι το 2024

Η NASA σκοπεύει να ξεκινήσει το 2020 την κατασκευή μιας μόνιμης βάσης στη Σελήνη, πιθανότατα στο Νότιο Πόλο της, η οποία θα είναι έτοιμη να υποδεχθεί μόνιμο προσωπικό τέσσερα χρόνια αργότερα. Η επιχείρηση θα βασιστεί σε μια νέα σεληνάκατο και στο σκάφος Orion, που θα αντικαταστήσει το διαστημικό λεωφορείο.

Σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα, τα διαστημικά λεωφορεία θα παροπλιστούν οριστικά το 2010, όταν ολοκληρωθεί η κατασκευή του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS), και θα αντικατασταθούν με ένα νέο σκάφος το 2014 που ονομάστηκε Ωρίονας (Orion). Το τελευταίο αφού δοκιμαστεί χωρίς πλήρωμα το 2009, η πρώτη επανδρωμένη αποστολή θα ακολουθήσει το 2014.

Οι αστροναύτες θα προσεληνωθούν το 2020 με τη σεληνάκατο, ενώ το σκάφος Orion θα τους περιμένει σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη. Όταν η αποστολή τους ολοκληρωθεί, θα εκτιναχθούν από την επιφάνεια με ένα τμήμα της σεληνάκατου και θα επιστρέψουν στο σκάφος που θα τους μεταφέρει πίσω στη Γη. Έως το 2024, η βάση θα μπορεί να φιλοξενήσει αστροναύτες έως και μία εβδομάδα κάθε φορά, ενώ αργότερα θα επανδρωθεί μόνιμα.

Η βάση θα κατασκευαστεί σε πολική περιοχή της Σελήνης, όπου οι θερμοκρασίες είναι πιο ήπιες, Πιθανότατα θα επιλεγεί ο νότιος πόλος, όπου υπάρχει ηλιοφάνεια τα τρία τέταρτα του χρόνου, αυξάνοντας τη διαθέσιμη ενέργεια. Τελικά η πυρηνική ενέργεια ίσως αντικαταστήσει τους ηλιακούς συλλέκτες, ενώ αργότερα μπορεί να ξεκινήσει και η εκμετάλλευση διαθέσιμων σεληνιακών πόρων, όπως νερού και υδρογόνου.

Η επιστροφή στη Σελήνη θα ξεκινήσει με ρομποτικά σκάφη, που θα ψάξουν για πιθανές περιοχές προσγείωσης και περιοχές με αποδοτικούς φυσικούς πόρους. Από το 2020 τετραμελή πληρώματα θα παραμένουν για μια εβδομάδα στην επιφάνεια της Σελήνης για να αναπτύξουν σταθμούς ηλεκτρικής ενέργειας και κατοικίες. Μόλις ολοκληρωθεί η βάση, γύρω στο 2024, οι αστροναύτες θα παραμένουν για έξι μήνες, προκειμένου να προετοιμάσουν μακρύτερα ταξίδια στον Άρη.

Οι πολικές περιοχές του φεγγαριού και ιδιαίτερα ο Νότιος Πόλος φαίνεται ότι επιλέγονται για σημεία εγκατάστασης, επειδή η θερμοκρασία σε αυτές είναι μέτρια και υπάρχουν μεγαλύτερες περίοδοι ηλιακού φωτός, παράγοντες κρίσιμοι για την επιβίωση των αστροναυτών και για την τροφοδότηση των απαραίτητων τεχνολογιών με ηλιακή ενέργεια. Δεν υπάρχει όμως καμία προγενέστερη εμπειρία για τους σεληνιακούς πόλους, αφού οι αστροναύτες των αποστολών Απόλλων προσγειώθηκαν σε μια πιο εύκολη περιοχή, στον Ισημερινό του φεγγαριού.

Για τη δημιουργία μιας σεληνιακής βάσης προβάλλεται το επιχείρημα της ύπαρξης πλούσιων αποθεμάτων σε ήλιο - 3, ενός ισοτόπου του κοινού ηλίου, που θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως καύσιμο σε αντιδραστήρες τήξης. Ένας τόνος από αυτό το ισότοπο, εφόσον μεταφερθεί πίσω στη Γη, είναι αρκετός να τροφοδοτήσει με ενέργεια ολόκληρη την ανθρωπότητα επί 100 χρόνια. Όμως, για να συμβεί αυτό θα πρέπει πρώτα να εφεύρουμε τον κατάλληλο αντιδραστήρα!
Physics4u

No comments: