Túlélhető a Mars-utazás sugárdózisa?

Az Egyesült Államok és Kína között kialakult második űrversenyben az emberi Mars-utazás céldátumául mindkét fél 2033-at tűzte ki. Az utazás egyik legkomolyabb akadálya az asztronauták egészségét fenyegető kozmikus sugárzás.

Az űrhajóst egy évig tartó út alatt 0,66 sievert sugárzás érné, szemben a Földön mérhető 0,0025 sieverttel. Ez olyan, mintha hetente kétszer komputertomográfiás vizsgálaton (röntgenen) menne át.

A tudomány jelenlegi álláspontja szerint az űrutazás felső határa négy év. Az űrhajósokat ennyi idő alatt érné veszélyesen sok sugárzás. Szerencsére jelenlegi képességeink alapján mintegy kilenc hónapig tart az út a Marsra – az út tehát oda-vissza megtehető két év alatt.

Az utazás hatásait a német GFZ, az amerikai MIT és UCLA, továbbá az orosz Szkolkovó Intézet elemezte közös tanulmányban.

Az ellen nem véd

A világűrre jellemző sugárzást némiképp árnyékolják az űrhajó megfelelő vastagságú falai. Túl vastagok azonban mégsem lehetnek a falak, mivel az űrutazásnál a Föld gravitációjából kijuttatandó/kijuttatható tömeg a legfőbb korlátozó tényező, másrészt a nagy tömegű anyag a kozmikus részecskék becsapódásától idővel maga is sugárzóvá válik, így másodlagos sugárzás forrása lesz maga a pajzs.

Az anyagok közül a hidrogén nyújtja a sugárzás ellen a legjobb védelmet, ezért alternatív sugárvédelemként felmerült, hogy az útra vitt vizet a Mars-űrhajó falában tárolják. Emellett jelenleg is vizsgálják azt a viszonylag groteszk túlélési stratégiát, hogy az űrutazók a magukkal vitt készletek közé bújnának és magukra húznának pár göngyöleget.

A vörös bolygó felszínén hidrogénezett bór-nitrid nanocsövekkel szigetelt szkafandereket viselhetnének, ami nem csak erős szövetet eredményez, de hidrogéntartalma szintén javítana a sugárterhelésen. A mágneses mező hiánya miatt a Mars felszínén ugyanis szintén erős a sugárzás. Mivel itt a légkör nyújt némi védelmet (a sűrűsége a földi 0,6 százaléka), érdemes minél alacsonyabban fekvő területen ténykedni és elkerülni a hegyeket.

Süt és védelmez

A kozmikus sugárzásnak két fő forrását különböztethetjük meg: az egyik forrást a Napból érkező részecskék jelentik, a másik a galaktikus háttérsugárzás. A kettő közül az utóbbi a veszélyesebb, mivel az szélsőségesen energikus kölcsönhatásokból, például felrobbanó csillagokból származó részecskéket is tartalmaz. Ilyen lehet például egy elektronjaitól megfosztott, közel fénysebességre gyorsított urán atommag, ami meg sem érzi, hogy átsuhan az acélfalon vagy emberen, de minden útjába kerülő anyagot ionizál.

A kozmikus sugárzás összetétele a napciklussal együtt változik, a naptevékenység csúcsán a legnagyobb a Napból származó részecskék intenzitása, viszont ezt követően éri el a legalacsonyabb szintet a galaktikus sugárzás. Csillagunk ilyenkor erősödő mágneses tere a galaxisból származó sugarak nagyobb részét ilyenkor elhárítja.

Ebből következik, hogy szemben azzal, amit gondolnánk, a naptevékenység csúcsán legegészségesebb elindulni, az amúgy élhetetlen és mérgező Marsra.

(NASA, SciTechDaily, Youtube)