Prečo ešte nepoletíme na Mars
Marcel Škreka - 2013-12-11

Curiosity sa blíži k Marsu. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Detektor RAD na vozidle Curiosity potvrdil merania predošlých sond, že počas pilotovanej cesty na Mars bude posádku ohrozovať nebezpečné kozmické žiarenie. Proti tomuto žiareniu bude potrebné vymyslieť účinnú ochranu.
 
RAD zbieral údaje počas 8 mesiacov trvajúcej cesty k Marsu v rokoch 2011 a 2012. Boli potvrdené počítačové modely predpovedajúce úroveň žiarenia, ktorá niekoľko 100 násobne prevyšujúce dávku prijímanú človekom na Zemi.

Detektor umiestnený hlboko vo vnútri tepelného štítu, kde sa podmienky veľmi nelíšia od tých, ktoré budú zažívať astronauti na svojej ceste k Marsu, zaznamenáva častice kozmického žiarenia pochádzajúce zo Slnka a iných zdrojov z Galaxie.

Okrem neustáleho prúdu galaktických kozmických lúčov pochádzajúcich z výbuchov supernov a iných zdrojov rozložených po celej Galaxii, zaznamenal detektor 5 prípadov zvýšenia radiácie, ktoré majú na svedomí energetické častice vznikajúce pri slnečných erupciách.

Počas cesty medziplanetárnym priestorom dosahovala úroveň galaktického žiarenia 1.8 mSv (miliSievert) za deň, čo je podobná hodnota, akú namerali v dobe projektov Apollo a Skylab. Vystavenie človeka žiareniu 1 Sievert zodpovedá 5% riziku vzniku rakoviny počas jeho života.

Počas pol roka trvajúcej cesty zaznamenal detektor na sonde žiarenie 330 mSv. Na medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS), ktorá má polyetylénový radiačný štít a nachádza sa v ochrane radiačných pásov Zeme, dostanú počas rovnakej doby kozmonauti dávku asi 100 mSv. Vo vesmíre je žiarenie niekoľko 100 krát intenzívnejšie ako na Zemi, a to dokonca aj vo vesmírnej lodi vybavenej radiačnými štítmi. Množstvo tohto žiarenia zodpovedá CT vyšetreniu brušnej dutiny robeného každých 5 až 6 dní.

Počas 500 dní trvajúceho letu k Marsu posádka prekročí limit NASA, ktorý zodpovedá trojpercentnému zvýšeniu rizika vzniku rakoviny.


graph.jpg


Graf porovnáva dávky žiarenia v rôznych prostrediach. Vertikálna os je v logaritmickej škále. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI


Aby vedci poznali úroveň žiarenia na povrchu Marsu, ostal detektor na sonde Curiosity zapnutý aj po jej pristátí. Tieto poznatky pomôžu pri vývoji vesmírnej lode, ktorá bude môcť astronautov bezpečne prepravovať aj ďalej ako len na nízku obežnú dráhu okolo Zeme. Takáto loď bude použiteľná aj pri cestách do blízkosti Mesiaca, ktoré sa plánujú na rok 2021.

Proti prechodným udalostiam, pri ktorých dočasne prudko vzrastie úroveň žiarenia, akými sú slnečné búrky, bude musieť byť loď vybavená radiačným krytom. V ňom budú astronauti zatvorení počas celého trvania slnečnej búrky.

Obytné časti lode budú musieť byť proti žiareniu neustále chránené. Vhodným materiálom odtieňujúcim žiarenie by mohla byť voda, alebo na vodík bohaté zásoby jedla uložené okolo obytných častí, čo by dodatočne vylepšilo štít.

Štít hrubý niekoľko metrov je nepraktický pre jeho vysokú hmotnosť, ktorá priamo ovplyvňuje dobu letu. Astronauti tak budú dlhšie vystavení kozmickému žiareniu. Preto aby medziplanetárne cesty trvali čo najkratšie, pracujú vedci na vývoji lepšieho pohonného systému. NASA už pracuje na vývoji slnečno-elektrického pohonu, ktorý pomocou elektrickej energie urýchľuje ióny prúdiace z trysiek, ktoré vytvárajú síce malý, ale neustály ťah zvyšujúci rýchlosť lode. Na to, aby sa cesta na Mars skrátila na 180 dní, bude musieť byť použitý termonukleárny pohon. Vývoj takejto technológie však potrvá ešte roky.