Może to brzmieć jak fabuła filmu science fiction – astronauci podróżujący przez przestrzeń kosmiczną są bombardowani promieniowaniem kosmicznym – jednak ekspozycja na promieniowanie jest faktem naukowym. Podczas gdy przyszłe misje planują znowu podróżować na Księżyc czy nawet polecieć na Marsa, nowe badania astronomów z University of New Hampshire’s Space Science Center ostrzegają, że ekspozycja na promieniowanie kosmiczne jest znacznie wyższa, niż wcześniej sądzono, i może mieć poważne konsekwencje zarówno dla astronautów, jak i dla technologii satelitarnej.
Promieniowanie oszacowane z pomiarów uzyskanych w ciągu czterech ostatnich lat przekroczyły trendy z poprzednich cykli słonecznych o co najmniej 30 procent, pokazując, że środowisko promieniowania staje się coraz silniejsze. Te warunki cząsteczek promieniowania stanowią ważne czynniki środowiskowe dla podróży kosmicznych oraz pogody kosmicznej i muszą być dokładnie przebadane i uwzględnione w planowaniu przyszłych misji na Księżyc, Marsa, planetoidy i dalej – mówi Nathan Schwadron, profesor fizyki i główny autor badania.
W swoich badaniach naukowcy odkryli, że duże przepływy Galaktycznych Promieni Kosmicznych (Galactic Cosmic Rays – GCR) rosną szybciej i znajdują się na drodze przekraczającej wszelkie inne zarejestrowane czasy w kosmicznej epoce. Podkreślają również, że jedno z najważniejszych zdarzeń Energetycznych Cząsteczek Słonecznych (Solar Energetic Particle – SEP), jakie miało miejsce we wrześniu 2017 roku, uwolniło duże dawki promieniowania, które mogą stanowić znaczne zagrożenie zarówno dla ludzi, jak i dla satelitów. Nieekranowani astronauci mogą doświadczyć ostrych skutków, takich jak choroba popromienna lub poważniejszych, długotrwałych problemów zdrowotnych, takich jak rak i uszkodzenie narządów, w tym serca, mózgu i układu nerwowego.
W 2014 roku Schwadron i jego zespół potwierdzili około 20-procentowy wzrost dawki promieniowania między jednym minimum słonecznym a drugim. Cztery lata później najnowsze badania pokazują, że obecne warunki przewyższają prognozy o około 10 procent, wskazując, że środowisko promieniowania pogarsza się bardziej, niż zakładano. Promieniowanie kosmiczne obecnie jest inne, niż było na przykład w czasie trwania poprzednich misji księżycowych.
Autorzy badania wykorzystali dane z teleskopu CRaTER umieszczonego na Lunar Reconnaissance Orbiter. Obserwacje Lunara pokazują, że dawki promieniowania GCR zwiększają się szybciej, niż wcześniej sądzono. Naukowcy wskazują na wyjątkowo długi okres niedawnego zmniejszenia aktywności słonecznej. Gdy Słońce jest aktywne, plamy słoneczne mogą zintensyfikować jego pole magnetyczne, które przebiega przez Układ Słoneczny w postaci wiatru słonecznego, jak również przez wszystkich astronautów, którzy znajdą się na jego drodze.
Przez większość ery kosmicznej aktywność Słońca spadała i wzrastała jak w zegarku, w 11-letnich cyklach aktywności. Jednak począwszy od 2006 roku naukowcy zaobserwowali najdłuższe minimum słoneczne oraz najsilniejszą aktywność słoneczną obserwowaną w kosmicznej epoce.
Pomimo ogólnego obniżenia, wybuch słoneczny we wrześniu 2017 roku stworzył epizody znaczących SEP i związanego z nimi promieniowania wywołanego przyspieszeniem cząstek przez kolejne koronalne wyrzuty masy (CME).
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej:
UNH Researchers Find Space Radiation is Increasingly More Hazardous
Źródło: University of New Hampshire
Na zdjęciu: Wizja artystyczna Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) nad powierzchnią Księżyca. Źródło: NASA.