Astronomi

Kan vi resa till planeten Mars?

Kan vi resa till planeten Mars?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

NASA har ett mysterium att lösa: Kan vi skicka människor till Mars, eller inte? Det handlar om strålning. Vi vet hur mycket strålning som finns där ute och väntar på oss mellan Jorden och Mars, men vi är inte säkra på hur människokroppen kommer att reagera på den.

NASA-astronauter har varit i rymden, ibland i 45 år. Förutom för ett par snabba resor till månen har de aldrig hållit sig borta från jorden under en lång tid. Det djupa utrymmet är fullt av protoner orsakade av solfällningar, gammastrålar som kommer från nyfödda svarta hål och kosmiska strålar från stellar explosioner. En lång resa till Mars, utan stora planeter i närheten som fungerar som sköldar som reflekterar strålningen, kommer att bli ett nytt äventyr.

NASA mäter risken för strålning i cancerframkallande riskenheter. En frisk 40-årig amerikan, icke-rökare, har en (enorm) 20% chans att så småningom dö av cancer. Det kvarstår på jorden. Om jag reste till Mars skulle risken öka. Frågan är hur mycket?

Enligt en studie från 2001 om personer utsatta för stora strålningsdoser - s. e. Hiroshima atombomb överlevde, och ironiskt nog, cancerpatienter som har genomgått strålbehandling - risken som ligger i ett bemannat uppdrag till Mars på 1 000 dagar skulle falla mellan 1% och 19%. Det mest troliga svaret är 3,4%, men felmarginalen är mycket bred. Det roliga är att det är ännu värre för kvinnor. På grund av brösten och äggstockarna är risken hos kvinnliga astronauter nästan dubbelt så stor som deras manliga partner.

Forskarna som genomförde studien antog att rymdskeppet på Mars huvudsakligen skulle vara konstruerat av aluminium, till exempel Apollokapseln. Rymdskeppets "hud" skulle absorbera nästan hälften av strålningen som drabbade det.

Om procentandelen av den ytterligare risken bara är lite mer ... kommer det att vara bra. Vi kunde bygga ett rymdskepp med aluminium och gå till Mars. Aluminium är det favoritmaterialet vid konstruktion av fartyg på grund av dess ljushet och styrka och den långa erfarenhet som ingenjörer har haft i årtionden inom flygindustrin. Men om det var 19% skulle vår 40-åriga astronaut ha en risk att dö av 20% cancer plus 19%, det vill säga 39% efter hans återkomst till jorden. Det är inte acceptabelt. Felmarginalen är stor, av goda skäl. Rymdstrålning är en unik blandning av gammastrålar, mycket energiska protoner och kosmiska strålar. Utbrott av atomexplosioner och cancerbehandlingar, vilket är vad många studier bygger på, är inte ett pålitligt ersättning för "verklig" strålning.

Det största hotet mot astronauter på väg till Mars är galaktiska kosmiska strålar. Dessa strålar består av accelererade partiklar med nästan ljusets hastighet som kommer från explosionerna från avlägsna supernovaer. De farligaste är kraftigt joniserade kärnor. En överspänning av dessa strålar skulle tränga igenom skeppets skal och huden hos människor som små kanonkulor, bryta DNA-molekylsträngarna, skada gener och döda celler.

Astronauter har mycket sällan utsatts för en full dos av dessa djupa rumsstrålar. Tänk på den internationella rymdstationen (ISS): som bara kretsar runt 400 km över jordytan. Vår planet, som ser stor ut, avlyssnar bara en tredjedel av de kosmiska strålarna innan de når ISS. En annan tredjedel avleds av jordens magnetosfär. Rymdfärjan astronauter dra nytta av liknande minskningar.

Apollo-projektets astronauter som reste till månen absorberade större doser - ungefär 3 gånger ISS - men bara under några dagar under sin resa från jorden till månen. På väg till månen rapporterade Apollo-besättningarna att ha sett blinkar av kosmiska strålar i näthinnorna, och nu, många år senare, har några av dem utvecklat grå starr. Å andra sidan verkar de inte ha lidit för mycket. Men astronauter som reser till Mars kommer att vara "där ute" i ett år eller mer. Vi kan ännu inte med tillförlitlighet uppskatta vad de kosmiska strålarna kommer att göra för oss när vi utsätts för dem så länge.

Att ta reda på det är uppdraget från det nya NASA Space Radiation Laboratory (NSRL), baserat i lokalerna för Brookhaven National Laboratory, beläget i New York, under det amerikanska energidepartementet. UU och det invigdes i oktober 2003. I NSRL finns det partikelacceleratorer som kan simulera kosmiska strålar. Forskarna utsätter däggdjursceller och vävnader för buntar med partiklar och inspekterar sedan skadorna. Målet är att minska osäkerheten i riskberäkningar till endast en liten procentandel för 2015.

När vi väl vet risken kan NASA bestämma vilken typ av rymdskepp som ska byggas. Det är möjligt att vanliga byggnadsmaterial, som aluminium, inte är tillräckligt bra. Vad sägs om att göra ett plastfartyg?

Plast är rik på väte, ett element som gör ett bra jobb som kosmisk strålabsorbent. Till exempel absorberar polyeten, samma material som soppåsar gör, 20% mer kosmiska strålar än aluminium. Någon form av förstärkt polyeten, utvecklad av Marshall Space Flight Center, är 10 gånger starkare än aluminium och också lättare. Detta kan bli det material som valts för konstruktionen av rymdskeppet, om vi kan göra det tillräckligt billigt.

Om plasten inte var tillräckligt bra, kan närvaron av rent väte krävas. Liter till liter, vätskeformigt väte blockerar kosmiska strålar 2, 5 gånger bättre än aluminium. Vissa avancerade rymdskeppsutformningar behöver stora tankar med flytande väte som bränsle, så vi kan skydda besättningen från strålning genom att linda in stugorna med tankarna.

Kan vi åka till Mars? Kanske, men först måste vi lösa frågan om strålningsnivån som vår kropp tål och vilken typ av rymdfarkoster vi behöver bygga.

◄ FöregåendeNästa ►
Planetens banorJordsterande asteroider och Apollo-objekt


Video: Varför ska vi resa till Mars? (Maj 2022).