Mars'ın insan keşfi, son birkaç on yılda hızlanıyor. Buna ek olarak sekiz aktif görev Kızıl Gezegende veya çevresinde, on yılın sonuna kadar yedi robotik iniş aracı, gezici ve yörünge aracının daha konuşlandırılması planlanıyor. Ve 2030'lar ve sonrasında, birkaç uzay ajansı, mürettebatlı görevleri de yüzeye çıkarmayı planlıyor.
Üstelik, bir şeyler yapmaya hazır bir sürü gönüllü bile var. Mars'a tek yönlü yolculuk ve bizi savunan insanlar onu ikinci bir eve çevir . Tüm bu öneriler, insanları Mars'a göndermenin getirdiği tuhaf tehlikelere dikkat çekti. Soğuk, kuru ortamı, hava eksikliği ve devasa kum fırtınalarının yanı sıra radyasyon meselesi de var.
nedenler:
Mars'ın, Dünya'nın yaptığı gibi koruyucu bir manyetosferi yoktur. Bilim adamları, bir zamanlar Mars'ın çekirdeğinde konveksiyon akımları deneyimlediğine ve gezegensel bir manyetik alana güç sağlayan bir dinamo etkisi yarattığına inanıyor. Bununla birlikte, kabaca 4,2 milyar yıl önce - ya bir büyük etki büyük bir nesneden veya özünde hızlı soğutma – bu dinamo etkisi sona erdi.
Sanatçının Mars'ı vuran ve gezegenin üst atmosferindeki iyonları sıyıran bir güneş fırtınasını tasviri. Kredi: NASA/GSFC
Sonuç olarak, önümüzdeki 500 milyon yıl boyunca Mars atmosferi yavaş yavaş güneş rüzgarı tarafından sıyrılıp . Manyetik alanı ve atmosferinin kaybı arasında, Mars'ın yüzeyi Dünya'dan çok daha yüksek radyasyon seviyelerine maruz kalıyor. Ve düzenli olarak kozmik ışınlara ve güneş rüzgarına maruz kalmaya ek olarak, güçlü güneş patlamaları ile meydana gelen ara sıra ölümcül patlamalar alır.
soruşturmalar:
NASA'nın 2001'i Mars Macerası uzay aracı, Mars çevresindeki radyasyon ortamını ölçmek için tasarlanmış Mars Radyasyon Deneyi (veya MARIE) adı verilen özel bir aletle donatılmıştı. Mars çok ince bir atmosfere sahip olduğundan, Mars Odyssey tarafından tespit edilen radyasyon, yüzeydeki ile kabaca aynı olacaktır.
Yaklaşık 18 ay boyunca, Mars Odyssey sondası, Uluslararası Uzay İstasyonunda astronotların deneyimlediğinden 2,5 kat daha yüksek, günde 22 milirad, yani yılda 8000 milirad (8 rad) olan devam eden radyasyon seviyeleri tespit etti. Uzay aracı ayrıca, radyasyon seviyelerinin günde yaklaşık 2.000 miliradda zirveye ulaştığı 2 güneş protonu olayı ve yaklaşık 100 milirad'a kadar çıkan birkaç olay daha tespit etti.
Karşılaştırma için, gelişmiş ülkelerdeki insanlar (ortalama olarak) yılda 0,62 rad . Araştırmalar, insan vücudunun kalıcı hasar olmadan 200 rad'a kadar bir doza dayanabileceğini gösterse de, Mars'ta tespit edilen seviyelere uzun süre maruz kalmak, akut radyasyon hastalığı, artan kanser riski gibi her türlü sağlık sorununa yol açabilir. , genetik hasar ve hatta ölüm.
Mars yüzeyinin maruz kaldığı kozmik radyasyon miktarını gösteren diyagram. Kredi bilgileri: NASA
Ve herhangi bir miktarda radyasyona maruz kalmanın bir dereceye kadar risk taşıdığı göz önüne alındığında, NASA ve diğer uzay ajansları katı bir radyasyon politikası uyguluyorlar. ALARA (Mantıklı-Ulaşılabilir O Kadar Düşük) görevleri planlarken.
Olası çözümler:
Mars'a giden insan kaşiflerin kesinlikle yüzeydeki artan radyasyon seviyeleriyle uğraşması gerekecek. Dahası, Kızıl Gezegeni kolonileştirme girişimleri, radyasyona maruz kalmanın en aza indirilmesini sağlamak için de önlemler gerektirecektir. Halihazırda, bu sorunu çözmek için hem kısa hem de uzun vadeli çeşitli çözümler önerilmiştir.
Örneğin NASA, güneş ve kozmik radyasyon hakkında daha iyi bir anlayış kazanma umuduyla Güneş'i, Güneş Sistemi boyunca uzay ortamını inceleyen ve galaktik kozmik ışınları (GCR'ler) izleyen birden fazla uyduya sahiptir. Ayrıca astronotlar ve elektronik cihazlar için daha iyi koruma geliştirmenin yollarını arıyorlar.
2014 yılında NASA, Galaktik Kozmik Işınları Azaltma Mücadelesi astronotların galaktik kozmik ışınlara maruz kalmasının nasıl azaltılacağına dair fikirlere toplam 12.000 $ kazandıran teşvik temelli bir yarışma. Nisan 2014'teki ilk meydan okumadan sonra, Temmuz ayında aktif ve pasif korumayı içeren fikirler için 30.000 $'lık bir ödül veren bir takip yarışması gerçekleşti.
Uzun süreli konaklamalar ve kolonizasyon söz konusu olduğunda, geçmişte birkaç fikir daha ortaya çıktı. Örneğin, Robert Zubrin ve David Baker'ın düşük oyuncu tekliflerinde açıkladıkları gibi “ Mart Doğrudan ” misyonu, doğrudan toprağa inşa edilen habitatların radyasyona karşı doğal olarak korunmasını sağlayacak. Zubrin bunu 1996 kitabında genişletti Mars Örneği: Kızıl Gezegeni Yerleştirme Planı ve Neden Yapmalıyız? .
Mars toprağı kullanılarak oluşturulan seramiklerle kaplanmış şişirilebilir modüller kullanılarak yer üstünde yaşam alanları inşa etmek için de önerilerde bulunuldu. Her ikisinin de önerdiği şeye benzer NASA ve BUGÜN NASILSIN Ay'da bir yerleşim için, bu plan ağırlıklı olarak '' olarak bilinen 3D baskı tekniğini kullanan robotlara dayanacaktı. sinterleme ', kumun x-ışınları kullanılarak erimiş bir malzemeye dönüştürüldüğü yer.
Önümüzdeki on yıllarda Mars'ı kolonileştirmeye adanmış kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan MarsOne'ın da Marslı yerleşimcileri nasıl koruyacağına dair önerileri var. adresleme radyasyon sorunu , kuruluş, görevin uzay aracına, transit aracına ve yerleşim modülüne koruma inşa etmeyi önerdi. Bu korumanın yetersiz kaldığı bir güneş patlaması durumunda, Mars Transit Habitatlarının içinde özel bir radyasyon barınağı (içi boş bir su deposunda bulunur) oluşturulmasını savunuyorlar.
Ama belki de Mars'ın zararlı radyasyona maruz kalmasını azaltmak için en radikal öneri, manyetosferini eski haline getirmek için gezegenin çekirdeğini harekete geçirmektir. Bunu yapmak için, gezegenin dış çekirdeğini, iç çekirdeğin etrafında bir kez daha taşınabilmesi için sıvılaştırmamız gerekir. Gezegenin kendi dönüşü bir dinamo etkisi yaratmaya başlayacak ve bir manyetik alan oluşturulacaktı.
Kesit manzaralı bir Mars yerleşiminin sanatçı izlenimi. Kredi: NASA Ames Araştırma Merkezi
Buna göre Sam Faktörü , Astronomi Bölümü'nde yüksek lisans öğrencisi Teksas Üniversitesi , bunu yapmanın iki yolu vardır. Birincisi, gezegenin çekirdeğinin yakınında bir dizi termonükleer savaş başlığını patlatmak, ikincisi ise gezegenin içinden bir elektrik akımı geçirerek çekirdekte onu ısıtacak bir direnç üretmektir.
Ek olarak, 2008 araştırması araştırmacılar tarafından yürütülen Ulusal Füzyon Bilimi Enstitüsü Japonya'daki (NIFS), Dünya çevresinde yapay bir manyetik alan yaratma olasılığını ele aldı. Son 150 yılda yoğunlukta %10'luk bir düşüş gösteren sürekli ölçümleri değerlendirdikten sonra, gezegeni çevreleyen bir dizi süper iletken halkanın gelecekteki kayıpları nasıl telafi edebileceğini savunmaya devam ettiler.
Bazı ayarlamalarla, böyle bir sistem Mars'a uyarlanabilir ve yüzeyi düzenli olarak aldığı zararlı radyasyonun bir kısmından korumaya yardımcı olabilecek yapay bir manyetik alan yaratabilir. Durumunda bu terraformers Mars için bir atmosfer yaratmaya çalışıyor , bu sistem aynı zamanda güneş rüzgarından korunmasını da sağlayabilir.
Son olarak, bir çalışma 2007'de araştırmacılar tarafından Mineraloji ve Petroloji Enstitüsü İsviçre'de ve Yer ve Yaşam Bilimleri Fakültesi'nde Ücretsiz Üniversite Amsterdam'da Mars'ın çekirdeğinin neye benzediğini kopyalamayı başardı. Ekip, bir elmas odası kullanarak, Mars'ın merkezine karşılık gelen demir-kükürt ve demir-nikel-kükürt sistemleri üzerindeki basınç koşullarını tekrarlayabildi.
Buldukları şey, Mars çekirdeğinde beklenen sıcaklıklarda (~1500 K veya 1227 °C; 2240 °F), iç çekirdeğin sıvı olacağı, ancak dış çekirdekte bir miktar katılaşma olacağıydı. Bu, iç çekirdeğin katılaşmasının, dış çekirdeği erimiş halde tutan ısıyı serbest bıraktığı ve böylece manyetik alanımıza güç veren dinamo etkisini yarattığı Dünya'nın çekirdeğinden oldukça farklıdır.
Mars'ta katı bir iç çekirdeğin olmaması, bir zamanlar sıvı olan dış çekirdeğin farklı bir enerji kaynağına sahip olması gerektiği anlamına gelir. Doğal olarak, o ısı kaynağı o zamandan beri başarısız oldu ve dış çekirdeğin katılaşmasına neden oldu ve böylece herhangi bir dinamo etkisini durdurdu. Bununla birlikte, araştırmaları ayrıca, gezegensel soğutmanın, merkeze doğru batan demir açısından zengin katılar veya çekirdekte kristalleşen demir sülfürler nedeniyle gelecekte çekirdek katılaşmasına yol açabileceğini gösterdi.
Başka bir deyişle, Mars'ın çekirdeği bir gün katı hale gelebilir, bu da dış çekirdeği ısıtıp erimiş hale getirebilir. Gezegenin kendi dönüşü ile birleştiğinde bu, gezegenin manyetik alanını bir kez daha ateşleyecek olan dinamo etkisini yaratacaktır. Eğer bu doğruysa, Mars'ta koloni kurmak ve orada güvenli bir şekilde yaşamak, çekirdeğin kristalleşmesini beklemek gibi basit bir mesele olabilir.
Etrafında bir yol yok. Şu anda, Mars yüzeyindeki radyasyon oldukça tehlikeli! Bu nedenle, gelecekte gezegene yapılacak herhangi bir mürettebatlı görevin radyasyon kalkanı ve karşı önlemleri hesaba katması gerekecek. Ve orada herhangi bir uzun süreli kalış - en azından öngörülebilir gelecek için - toprağa inşa edilmesi veya güneş ve kozmik ışınlara karşı sertleştirilmesi gerekecek.
NASA'nın Mars Keşif Gezicisi Spirit panoramik kamerası tarafından çekilen 'Columbia Tepeleri'nin orta kısmının yaklaşık gerçek renkli görüntüsü. Kredi: NASA/JPL
Ama gerekliliğin icadın anası olduğu hakkında ne derler bilirsiniz, değil mi? Ve Stephen Hawking gibi bir tür olarak hayatta kalabilmek için diğer dünyaları kolonileştirmeye başlamamız gerektiğini söyleyen aydınlatıcılar ve Elon Musk ve Bas Lansdrop gibi insanlar bunu gerçekleştirmek istiyorken, kesinlikle çok yaratıcı çözümler göreceğiz. gelecek nesiller!
Universe Today'de Mars ve radyasyonun tehlikeleri hakkında birçok ilginç makale yazdık. işte Bir Mars Görevi Sırasında Ne Kadar Radyasyon Alırsınız? , Mars'ta Nasıl Yaşayabiliriz? , İnsanların Mars'a Yolculukları Daha Yüksek Kanser Riskleri Oluşturuyor , ve Mars'a Uzun Vadeli Görevler için Radyasyon Hastalığı, Hücre Hasarı ve Artan Kanser Riski .
İsterseniz, NASA'nın Mars Odyssey uzay aracındaki MARIE cihazı ve insanların karşılaşacağı radyasyon riskleri hakkında daha fazla bilgi edinin. Mars'a gitmeye çalışmak .
Son olarak, genel olarak Mars hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, Astronomy Cast'ta Kızıl Gezegen hakkında birkaç podcast bölümü hazırladık. 52. Bölüm: Mars , ve Bölüm 91: Mars'ta Su Arayışı .
Kaynaklar: