NASA: Τι αποκάλυψε το ταξίδι του Orion στη Σελήνη για την ακτινοβολία του Διαστήματος

Ένα σημαντικό εύρημα για την ακτινοβολία που δέχονται οι αστροναύτες κατά τη διάρκεια ταξιδιών προς τη Σελήνη προέκυψε από την αποστολή Artemis I της NASA, η οποία πραγματοποιήθηκε στα τέλη του 2022.

Οι μετρήσεις στο διαστημόπλοιο Orion έδειξαν ότι η ακτινοβολία στο ταξίδι πέρα από την προστατευτική επίδραση της Γης ήταν υψηλότερη από εκείνη στη χαμηλή γήινη τροχιά, αλλά η διαφορά ήταν μικρότερη από την αναμενόμενη.

Παράλληλα, μια νέα τεχνική ανίχνευσης αποκάλυψε ίχνη σωματιδίων που οι συμβατικές συσκευές δυσκολεύονταν να καταγράψουν.

Η αποστολή Artemis I ταξίδεψε χωρίς πλήρωμα γύρω από τη Σελήνη, μεταφέροντας στο εσωτερικό του Orion δύο ειδικά ομοιώματα ανθρώπινου σώματος. Αυτά διέθεταν χιλιάδες μικροσκοπικούς ανιχνευτές, οι οποίοι κατέγραφαν την ακτινοβολία σε διαφορετικές περιοχές του σώματος, προσομοιώνοντας τις συνθήκες που θα αντιμετώπιζαν οι αστροναύτες.

Γιατί η ακτινοβολία δεν αυξήθηκε όσο αναμενόταν

Η εξήγηση σχετίζεται με τις διαφορετικές πηγές ακτινοβολίας που συναντώνται κοντά στη Γη και στο βαθύτερο Διάστημα.

Στις περιοχές γύρω από τον πλανήτη μας, το μαγνητικό πεδίο παγιδεύει φορτισμένα σωματίδια, σχηματίζοντας τις λεγόμενες ζώνες Van Allen.

Τα πρωτόνια και τα άλλα σωματίδια που συγκρατούνται σε αυτές συμβάλλουν στην έκθεση των διαστημικών οχημάτων που κινούνται σε συγκεκριμένες τροχιές.

Όταν ένα διαστημόπλοιο απομακρύνεται από τη Γη, η επίδραση αυτών των παγιδευμένων σωματιδίων μειώνεται. Αντίθετα, μεγαλύτερη σημασία αποκτά η γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία, η οποία προέρχεται από το βαθύ Διάστημα και περιλαμβάνει σωματίδια εξαιρετικά υψηλής ενέργειας.

Τα σωματίδια αυτά μπορούν να διαπεράσουν την ύλη και να εναποθέσουν ενέργεια στους ανθρώπινους ιστούς. Για τον λόγο αυτό, η κατανόηση της συμπεριφοράς τους αποτελεί βασικό ζήτημα για τον σχεδιασμό μελλοντικών επανδρωμένων αποστολών.

Οι μετρήσεις στα ομοιώματα του Orion έδειξαν, επίσης, ότι η ακτινοβολία μπορούσε να κατανέμεται σχετικά ομοιόμορφα σε διαφορετικά σημεία του σώματος, σε αντίθεση με ορισμένα δεδομένα από προηγούμενες μετρήσεις σε χαμηλή γήινη τροχιά.

Οι κρύσταλλοι που αποκαλύπτουν αόρατα ίχνη

Το δεύτερο εύρημα αφορά μια νέα τεχνική ανίχνευσης που ανέπτυξαν επιστήμονες του Ινστιτούτου Πυρηνικής Φυσικής της Πολωνικής Ακαδημίας Επιστημών, στην Κρακοβία.

Η μέθοδος βασίζεται σε μικροσκοπικούς κρυστάλλους φθοριούχου λιθίου, οι οποίοι καταγράφουν τα ίχνη που αφήνουν τα σωματίδια καθώς περνούν μέσα από το υλικό.

Όταν οι κρύσταλλοι φωτίζονται με μπλε φως, τα ίχνη γίνονται ορατά στο μικροσκόπιο ως κόκκινες φωτεινές γραμμές. Με αυτόν τον τρόπο οι ερευνητές μπορούν να εξετάσουν την αλληλεπίδραση της ακτινοβολίας με το υλικό και να εντοπίσουν περιστατικά που διαφορετικά θα ήταν δύσκολο να καταγραφούν.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν, οι μετρήσεις της νέας μεθόδου συμφώνησαν με εκείνες των συμβατικών ανιχνευτών με απόκλιση έως 15% στο εύρος τιμών όπου ήταν δυνατή η άμεση σύγκριση.

Το πιο ενδιαφέρον στοιχείο ήταν ότι οι κρύσταλλοι κατέγραψαν μεγάλο αριθμό ιχνών από σωματίδια που εναπέθεταν πολύ μικρή ποσότητα ενέργειας. Αυτά τα ίχνη δεν ήταν δυνατό να εντοπιστούν με την ίδια ευκολία από τις συμβατικές συσκευές.

Τι σημαίνουν τα ευρήματα για τις μελλοντικές αποστολές

Η ακριβέστερη καταγραφή της ακτινοβολίας αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για την ασφάλεια των επανδρωμένων αποστολών πέρα από τη χαμηλή τροχιά της Γης.

Οι αστροναύτες που θα ταξιδεύουν προς τη Σελήνη και, στο μέλλον, προς πιο απομακρυσμένους προορισμούς θα εκτίθενται σε διαφορετικό περιβάλλον ακτινοβολίας από εκείνο που αντιμετωπίζουν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Η γνώση της κατανομής και της έντασής της είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη κατάλληλων συστημάτων προστασίας.

Η νέα τεχνική δεν αντικαθιστά αυτομάτως τους υπάρχοντες ανιχνευτές, αλλά θα μπορούσε να προσφέρει συμπληρωματικά δεδομένα, ιδιαίτερα για σωματίδια που αφήνουν ασθενή ίχνη.

Τα αποτελέσματα της Artemis I και η αξιοποίηση νέων μεθόδων μέτρησης συμβάλλουν έτσι στην καλύτερη κατανόηση ενός από τα σημαντικότερα προβλήματα που καλούνται να αντιμετωπίσουν οι επιστήμονες πριν από τις επόμενες επανδρωμένες αποστολές στη Σελήνη.