«Αποκτούμε πολύτιμες γνώσεις σχετικά με το πώς η διαστημική ακτινοβολία αλληλεπιδρά με τη θωράκιση του διαστημικού σκάφους, τους τύπους ακτινοβολίας που διαπερνούν για να φτάσουν στο ανθρώπινο σώμα και ποιες περιοχές στο εσωτερικό του Orion προσφέρουν τη μεγαλύτερη προστασία», δήλωσε ο Sergi Vaquer Araujo, επικεφαλής της ομάδας διαστημικής ιατρικής στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος

Καθώς το Artemis II, η αποστολή της NASA που θα στείλει τέσσερις αστροναύτες να κάνουν τον περίπλου του φεγγαριού ήδη από το επόμενο έτος, πλησιάζει, μια νέα μελέτη αποκαλύπτει πόσο καλά το διαστημόπλοιο Orion θα προστατεύσει το πλήρωμα.

Σύμφωνα με το CNN, τα ευρήματα βασίζονται σε δεδομένα από το Artemis I, ένα ταξίδι 25 ημερών γύρω από το φεγγάρι πίσω στα τέλη του 2022. Η κάψουλα Orion σε εκείνη την αποστολή, η οποία ακολούθησε τροχιά παρόμοια με αυτή που πρόκειται να ακολουθήσει το Artemis II, ήταν χωρίς πλήρωμα αλλά μετέφερε ειδικούς μη ανθρώπινους επισκέπτες.

Δύο από αυτούς τους επισκέπτες, κούκλες που ονομάζονταν Helga και Zohar, ταξίδεψαν μαζί ως δοκιμή για το πόση ακτινοβολία θα μπορούσαν να βιώσουν οι αστροναύτες όταν θα επιχειρούσαν να ταξιδέψουν στο φεγγάρι. Οι κούκλες ήταν κατασκευασμένες από υλικά που μιμούνται τους μαλακούς ιστούς, τα όργανα και τα οστά ενός ανθρώπου και, όπως και το διαστημόπλοιο, περιλάμβαναν ανιχνευτές για την παρακολούθηση της έκθεσης στην ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της διαδρομής.

Τώρα, οι επιστήμονες έδωσαν στη δημοσιότητα τα πρώτα αποτελέσματα μετά τη μελέτη των δεδομένων των ανιχνευτών, τα οποία δημοσιεύθηκαν την Τετάρτη στο περιοδικό Nature. Τα ευρήματα δείχνουν ότι η τεχνολογία θωράκισης που χρησιμοποιήθηκε στο διαστημόπλοιο ήταν αποτελεσματική στον μετριασμό της ακτινοβολίας που βίωσαν στο ταξίδι.

«Η αποστολή Artemis I σηματοδοτεί ένα κρίσιμο βήμα για την προώθηση της κατανόησης του τρόπου με τον οποίο η διαστημική ακτινοβολία επηρεάζει την ασφάλεια μελλοντικών επανδρωμένων αποστολών στη Σελήνη», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο Sergi Vaquer Araujo, επικεφαλής της ομάδας διαστημικής ιατρικής στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος.

Ο Araujo δεν συμμετείχε στη μελέτη. Αλλά ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος συνεισέφερε πέντε κινητά δοσίμετρα για τη μέτρηση της ακτινοβολίας σε όλο το διαστημόπλοιο Orion.

«Αποκτούμε πολύτιμες γνώσεις σχετικά με το πώς η διαστημική ακτινοβολία αλληλεπιδρά με τη θωράκιση του διαστημικού σκάφους, τους τύπους ακτινοβολίας που διαπερνούν για να φτάσουν στο ανθρώπινο σώμα και ποιες περιοχές στο εσωτερικό του Orion προσφέρουν τη μεγαλύτερη προστασία», δήλωσε ο Araujo.

Ανησυχίες για την ακτινοβολία

Η NASA μελετά τις επιπτώσεις της διαστημικής ακτινοβολίας στην ανθρώπινη υγεία εδώ και δεκαετίες, από τις πρώτες επανδρωμένες διαστημικές αποστολές της δεκαετίας του 1960. Συλλέγονται επίσης τακτικά δεδομένα από αστροναύτες που περνούν έξι μήνες έως ένα χρόνο στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Ο σταθμός παραμένει σε χαμηλή γήινη τροχιά, πράγμα που σημαίνει ότι προστατεύεται εν μέρει από το μαγνητικό πεδίο της Γης, καθώς και από τη βαριά θωράκιση που έχει ενσωματωθεί στον σχεδιασμό του εργαστηρίου σε τροχιά. Το μαγνητικό πεδίο της Γης εμποδίζει επίσης την κοσμική ακτινοβολία να φτάσει στους αστροναύτες.

Αλλά για μελλοντικές αποστολές στο βαθύ διάστημα, οι αστροναύτες θα απομακρυνθούν πολύ από την προστασία της Γης και θα πρέπει να βασίζονται σε ένα καλά θωρακισμένο διαστημόπλοιο και προστατευτικές διαστημικές στολές.

Οι διαστημικές αποστολές μεγάλης διάρκειας στο φεγγάρι και τον Άρη θα εκθέσουν τους αστροναύτες σε ακτινοβολία από κοσμικές ακτίνες, ή σωματίδια υψηλής ενέργειας που κινούνται στο διάστημα. Για να φτάσουν στο διάστημα, οι αστροναύτες θα πρέπει επίσης να ταξιδέψουν μέσα από τις ζώνες Van Allen της Γης, δύο ζώνες ακτινοβολίας που περιβάλλουν τον πλανήτη μας σαν γιγάντια ντόνατς, σύμφωνα με τη NASA.

Οι αισθητήρες που είναι ενσωματωμένοι στην κάψουλα Orion κατέγραψαν για πρώτη φορά συνεχή δεδομένα ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια του ταξιδιού από τη Γη στο φεγγάρι και πίσω, δήλωσαν οι ερευνητές. Αν και υπάρχουν κάποια δεδομένα από τις αποστολές Apollo, δεν συλλέγονταν συνεχώς.

Οι αισθητήρες έδειξαν ότι η έκθεση στην ακτινοβολία εντός του Orion διέφερε σημαντικά ανάλογα με τη θέση των ανιχνευτών, σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης.

Ένα κοσμικό «καταφύγιο καταιγίδας»

Καθώς το Orion περνούσε μέσα από τις ζώνες Van Allen, τα δεδομένα έδειξαν ότι οι πιο θωρακισμένες περιοχές, όπως το «καταφύγιο καταιγίδας» της κάψουλας, παρείχαν τέσσερις φορές μεγαλύτερη προστασία από τις λιγότερο θωρακισμένες περιοχές. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η έκθεση στην ακτινοβολία σε αυτά τα σημεία παρέμεινε σε ασφαλές επίπεδο για τους αστροναύτες ώστε να αποφευχθεί η οξεία ασθένεια ακτινοβολίας.

«Το καταφύγιο καταιγίδας είναι ένας πολύ στενός χώρος που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση των προμηθειών του πληρώματος», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Στιούαρτ Τζορτζ, επιστήμονας της Ομάδας Ανάλυσης Διαστημικής Ακτινοβολίας στο Διαστημικό Κέντρο Τζόνσον της NASA στο Χιούστον, σε email. «Διαπιστώσαμε ότι το καταφύγιο καταιγίδας ήταν η πιο θωρακισμένη περιοχή στο όχημα, πράγμα που είναι καλό γιατί έτσι σχεδιάστηκε!»

Το πέρασμα μέσα από τις ζώνες Van Allen θεωρήθηκε συγκρίσιμο με το πλήρωμα να αντιμετωπίζει ένα διαστημικό καιρικό φαινόμενο.

Καθώς ο ήλιος πλησιάζει στο ηλιακό μέγιστο, το μέγιστο του 11ετούς κύκλου του, που αναμένεται φέτος, γίνεται πιο ενεργός, απελευθερώνοντας έντονες ηλιακές εκλάμψεις και στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας. Οι στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας είναι μεγάλα νέφη ιονισμένου αερίου που ονομάζονται πλάσμα και μαγνητικά πεδία που απελευθερώνονται από την εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου.

Όταν αυτές οι εκρήξεις κατευθύνονται προς τη Γη, μπορούν να επηρεάσουν διαστημόπλοια, δορυφόρους, τον διαστημικό σταθμό, ακόμη και το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας στο έδαφος.

«Αυτό μας βοήθησε να επικυρώσουμε τον σχεδιασμό του καταφυγίου μας για την προστασία του πληρώματος από τα ενεργητικά γεγονότα ηλιακών σωματιδίων που προκαλούνται από τον διαστημικό καιρό», δήλωσε ο George.

Οι εκθέσεις σε κοσμικές ακτίνες, οι οποίες μπορεί να αντιπροσωπεύουν την πλειονότητα της ακτινοβολίας που μπορεί να βιώσουν οι αστροναύτες σε μακροχρόνιες διαστημικές πτήσεις, ήταν 60% χαμηλότερες στο Artemis I από εκείνες που βίωσαν οι προηγούμενες αποστολές, συμπεριλαμβανομένων των ρομποτικών αποστολών στον Άρη, δήλωσε ο George.

Η ομάδα σημείωσε επίσης μια έκπληξη στα ευρήματα. Καθώς το Orion περνούσε μέσα από τις ζώνες Van Allen, το διαστημικό σκάφος έκανε μια αναστροφή για να εκτελέσει μια καύση προωθητήρων, εξασφαλίζοντας ότι βρισκόταν στη σωστή τροχιά. Κατά τη διάρκεια της αναστροφής, τα επίπεδα ακτινοβολίας στο εσωτερικό της κάψουλας μειώθηκαν κατά 50%, επειδή ο ελιγμός τοποθέτησε μεγαλύτερο μέρος της θωράκισης του Orion εντός της διαδρομής της ακτινοβολίας, δήλωσε ο George.

Οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια του Artemis I θα μπορούσαν να ενημερώσουν το σχεδιασμό μελλοντικών αποστολών ανθρώπινων διαστημικών πτήσεων, δήλωσαν οι συγγραφείς της μελέτης.

Σχεδιασμός για το Artemis II

Εάν μια ηλιακή καταιγίδα εκδηλωνόταν ενώ οι αστροναύτες του Artemis βρίσκονταν στο διάστημα, θα μπορούσε να διαρκέσει για ημέρες.

Η έννοια του καταφυγίου καταιγίδας άλλαξε για το Artemis II, καθώς το μικρότερο καταφύγιο στο Artemis I μπορεί να μην ήταν αρκετά μεγάλο για να μπορέσει το πλήρωμα να εκτελέσει τις συνήθεις λειτουργίες, αν έπρεπε να παραμείνει εκεί για παρατεταμένο χρονικό διάστημα κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής καταιγίδας, γνωστής και ως εκδήλωση ηλιακών σωματιδίων.

«Στο Artemis II, το πλήρωμα θα δέσει τις προμήθειες στο λιγότερο θωρακισμένο τοίχωμα του διαστημοπλοίου Orion», δήλωσε ο George μέσω email.

«Αυτό σημαίνει ότι κατά τη διάρκεια ενός ενεργητικού συμβάντος ηλιακών σωματιδίων το πλήρωμα θα μπορεί να χρησιμοποιεί πολύ μεγαλύτερο μέρος της καμπίνας, ενώ θα εξακολουθεί να είναι αποτελεσματικά προστατευμένο από την ακτινοβολία. Θα είναι πραγματικά ενδιαφέρον να το δοκιμάσουμε αυτό στο διάστημα, με το πλήρωμα στο κύκλωμα».

Η βασική βαθμίδα για τον ισχυρό πύραυλο Artemis II έφτασε στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι της NASA στη Φλόριντα το καλοκαίρι, και η συναρμολόγηση του πυραύλου Artemis III βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη.

Εν τω μεταξύ, το πλήρωμα του Artemis II, συμπεριλαμβανομένων των αστροναυτών της NASA Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch και του αστροναύτη της Καναδικής Διαστημικής Υπηρεσίας Jeremy Hansen, εκπαιδεύεται στην Ισλανδία.

Αν και δεν θα πραγματοποιήσουν προσεδάφιση, το πλήρωμα θα ταξιδέψει 7.402 χιλιόμετρα πέρα από την άλλη πλευρά του φεγγαριού για να τραβήξει εικόνες από την τροχιά του από τα χαρακτηριστικά της σεληνιακής επιφάνειας, όπως κρατήρες.

«Το να κρατάνε οι άνθρωποι την κάμερα κατά τη διάρκεια ενός σεληνιακού περάσματος και να περιγράφουν αυτό που βλέπουν σε γλώσσα που μπορούν να καταλάβουν οι επιστήμονες είναι μια ευλογία για την επιστήμη», δήλωσε σε δήλωσή της η Κέλσι Γιανγκ, επικεφαλής της σεληνιακής επιστήμης για το Artemis II και επιστημονικός υπεύθυνος στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Γκρίνμπελτ του Μέριλαντ.

«Σε μεγάλο βαθμό, αυτό είναι που εκπαιδεύουμε τους αστροναύτες να κάνουν όταν τους μεταφέρουμε σε αυτά τα περιβάλλοντα που μοιάζουν με τη Σελήνη στη Γη».