By 
28 жовтня 2021 року від Сонця стався викид корональної маси, який поширився на таку широку територію, що Марс і Земля, перебуваючи на протилежних сторонах від Сонця та на відстані близько 250 мільйонів кілометрів один від одного, отримали приплив енергетичних частинок.
Це перший випадок, коли сонячна подія була виміряна одночасно на поверхнях Землі, Місяця та Марса. Спалах був виявлений міжнародним флотом космічних кораблів, включаючи ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) ESA, марсохід NASA Curiosity, посадковий апарат CNSA Chang’e-4 на Місяць, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA і орбітальний апарат Eu:CROPIS DLR. . «Перше підвищення рівня землі, помічене на трьох планетарних поверхнях: Землі, Місяці та Марсі», опубліковано в Geophysical Research Letters .
Ці одночасні вимірювання в різних світах допомагають покращити наші знання про вплив сонячних спалахів і про те, як магнітне поле та атмосфера планети можуть допомогти захистити астронавтів від них.
Порівняння різних світів
Подія, яка відбулася 28 жовтня 2021 року, є прикладом рідкісного «покращення рівня землі». Під час цих подій сонячні частинки мають достатню енергію, щоб пройти крізь магнітну бульбашку, яка оточує Землю та захищає нас від менш енергетичних сонячних спалахів. Це було лише 73-е підвищення рівня землі з початку ведення записів у 1940-х роках, і з тих пір жодного не було зареєстровано.
Оскільки Місяць і Марс не створюють власних магнітних полів, частинки від Сонця можуть легко досягати їхніх поверхонь і навіть взаємодіяти з ґрунтом, створюючи вторинне випромінювання. Але Марс має тонку атмосферу, яка зупиняє більшість сонячних частинок меншої енергії та уповільнює високоенергетичні.
Оскільки Місяць і Марс є центром майбутніх досліджень людини, надзвичайно важливо зрозуміти ці сонячні події та їхній потенційний вплив на організм людини. Космонавтам загрожує променева хвороба. Доза опромінення понад 700 мілігрей — одиниця поглинання радіації — може викликати променеву хворобу через руйнування кісткового мозку, що призводить до таких симптомів, як інфекція та внутрішня кровотеча.
Якщо астронавт отримує більше ніж 10 грей, він навряд чи проживе більше двох тижнів. Один сонячний спалах у серпні 1972 року дав би таку високу дозу опромінення астронавту на поверхні Місяця , але, на щастя, він припав на період між місіями Apollo 16 і 17 з екіпажем.
Для порівняння, під час події 28 жовтня 2021 року доза на орбіті Місяця, виміряна апаратом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, становила лише 31 мілігрей. «Наші розрахунки минулих подій підвищення рівня землі показують, що в середньому одна подія кожні 5,5 років могла перевищити безпечний рівень дози на Місяці, якби не був забезпечений радіаційний захист. Розуміння цих подій має вирішальне значення для майбутніх місій екіпажу на поверхню Місяць», — каже вчений Джіннань Го, який досліджував подію 28 жовтня.
Коли ми порівнюємо вимірювання, зроблені ExoMars TGO і марсоходом Curiosity, захист, який пропонує атмосфера Марса, стає зрозумілим: TGO виміряв 9 мілігрей, що в 30 разів більше, ніж 0,3 мілігрея, виявлені на поверхні. Місії ЄКА для внутрішньої Сонячної системи Solar Orbiter, SOHO та BepiColombo також потрапили під вплив спалаху, забезпечивши ще більше точок зору для вивчення цієї сонячної події.
«Зараз ми живемо в золоту добу фізики Сонячної системи. Детектори радіації на борту планетарних місій, таких як BepiColombo, на шляху до Меркурія, і Juice, що курсує до Юпітера, додають настільки необхідне покриття для вивчення прискорення та поширення сонячного випромінювання. енергетичні частинки», — зауважує Марко Пінто, науковий співробітник ЄКА, який працює над детекторами радіації.
Захист наших космонавтів
Захист астронавтів, коли вони вирушають у космос, є важливим і важливим завданням для ESA. Важливою частиною цього є розуміння та прогнозування інтенсивних радіаційних явищ. Спеціальні прилади вимірюють радіаційне середовище в космосі та використовуються для захисту важливої космічної та наземної інфраструктури, а також космонавтів. Якщо вчасно попередити, астронавти можуть шукати захисту, наприклад одягу або притулку в печерах. Поточна політика Міжнародної космічної станції полягає в тому, щоб відійти до спальних приміщень або кухні, де стіни захищають від радіації.
Місячні ворота
Програма Artemis, яка відправляє астронавтів на Місяць, включає космічну станцію на місячній орбіті під назвою Gateway. На шлюзі три набори інструментів будуть контролювати радіаційне середовище навколо Місяця: Європейський масив радіаційних датчиків ESA (ERSA), Геліофізичний комплекс вимірювань навколишнього середовища та радіаційного вимірювання NASA (HERMES) і внутрішній масив дозиметрів ESA/JAXA (IDA).
Разом ці експерименти вимірюватимуть радіаційне середовище за межами Gateway, водночас відстежуючи специфічні дози радіації всередині, від 3000 до 70 000 км від поверхні Місяця. Ці вимірювання будуть критично важливими для кращого розуміння навколишнього середовища астронавтів у міжпланетному просторі.
Місячні близнюки
Космічні агентства також шукають захисний одяг, щоб мінімізувати вплив космічного випромінювання на тіло. Два ідентичних манекени, розроблені Німецьким аерокосмічним центром (DLR), були пасажирами випробувального польоту Artemis I, який пролетів повз Місяць у листопаді та грудні 2022 року.
Манекени на прізвиська Хельга і Зохар були змодельовані на основі жіночого тіла та оснащені датчиками радіації, наданими DLR і NASA. Хельга летіла без захисту, але Зохар був одягнений у нещодавно розроблений радіаційний жилет, який закривав її тулуб. Дослідники DLR зараз порівнюють два набори даних, виміряні Хельгою та Зохаром.
Колін Вілсон, науковий співробітник проекту ExoMars TGO, робить висновок: «Космічна радіація може створити реальну небезпеку для наших досліджень по всій Сонячній системі. Вимірювання радіаційних явищ високого рівня роботами є критично важливим для підготовки до довготривалих місій з екіпажем. Завдяки даним завдяки таким місіям, як ExoMars TGO, ми можемо підготуватися до того, як найкраще захистити наших людей-дослідників». Джерело
Comments