Promieniowanie – śmiertelną przeszkodą w locie na Marsa

Zabójcze dla życia dawki promieniowania, jakie otrzymaliby astronauci podczas lotu i pobytu na Marsie są główną przeszkodą dla misji załogowej na tę planetę – stwierdzili naukowcy na podstawie danych zebranych przez marsjańskiego łazika Curiosity.

Dane uzyskane przez Curiosity potwierdziły to co naukowcy podejrzewali od dawna – podczas lotu na Marsa i z powrotem na Ziemię astronauci otrzymaliby dawkę promieniowania powyżej limitu uważanego obecnie za dopuszczalny dla organizmu człowieka. Groziłaby ona nie tylko śmiertelnymi chorobami nowotworowymi, ale także ślepotą i zaburzeniami neuropsychicznymi.

Dane te nie uwzględniają promieniowania, jakie otrzymaliby astronauci podczas samego pobytu na Marsie i badań tej planety, które musiałyby przecież trwać co najmniej kilka miesięcy.

Cary Zeitlin i jego koledzy z Southwest Research Institute z Boulder, w stanie Kolorado (USA) przedstawili te ustalenia w artykule opublikowanym w najnowszym numerze naukowego czasopisma „Science”.

Łazik, który od sierpnia 2012 r. przebywa w marsjańskim kraterze Gale, mierzył podczas trwającej 8 miesięcy podróży na Czerwoną Planetę ilość uderzających w niego cząstek o wysokiej energii. Zainstalowany w łaziku detektor RAD (Radiation Assessment Detector) był włączony przez większą część podróży i mierzył ilość wysokoenergetycznych cząstek – głównie protonów – przenikających do kapsuły, w której znajdował się łazik. Była ona podobna do obecnie opracowywanych kapsuł załogowych, które mają służyć do lotów załogowych na asteroidy, a nawet na Marsa. Mają one mieć grubszą powłokę zewnętrzną, ale nawet ona może jedynie zmniejszyć zagrożenie, ale go nie wyeliminuje.

Mierzone promieniowanie pochodziło z dwóch źródeł – ze Słońca i z przenikającego do Układu Słonecznego promieniowania z przestrzeni międzygwiezdnej. To drugie, określane skrótem GCR (Galactic Cosmic Rays), okazało się groźniejsze i trudniej się przed nim obronić. Przenikając do organizmu człowieka m. in. uszkadza kod DNA w komórkach.

RAD wykrył, że do wnętrza kapsuły przenikało codziennie 1,84 miliSievertów (mSv) promieniowania. Sievert jest standardową jednostką służącą do mierzenia wpływu promieniowania jonizującego na żywy organizm.

Dla porównania przeciętna roczna dawka promieniowania pochodzącego z naturalnych źródeł dla mieszkańca Europy wynosi ok. 2,7 mSv. 10 mSV otrzymuje człowiek poddany prześwietleniu promieniami Rentgena całego organizmu. 6 miesięcy spędzonych na stacji orbitalnej równoznaczne jest z pochłonięciem ok. 100 mSv a 6 miesięcy w przestrzeni międzyplanetarnej – 320 mSv.

Na podstawie tych danych zespół dr Zeitlina ocenił, że astronauci dysponując podobnym statkiem kosmicznym i podróżując na Marsa krócej, bo jedynie przez 180 dni (tak zakłada agencja NASA), zainkasowaliby ok. 660mSv promieniowania. Taką samą dawkę otrzymaliby, rzecz jasna, w drodze powrotnej, a jeszcze więcej podczas pobytu na Marsie. Tymczasem według standardów NASA, astronauta w ciągu całej swojej kariery nie powinien otrzymać więcej niż 1000 mSv. Otrzymanie takiej dawki w stosunkowo krótkim czasie znacznie zwiększa ryzyko śmiertelnej choroby nowotworowej.

Na Ziemi organizmy żywe chroni gęsta atmosfera, pole magnetyczne i skały. Jednak astronautom w przestrzeni kosmicznej nie wystarczyłaby – jak oceniają naukowcy - powłoka ochronna o grubości nawet 30 cm.

Zespół dr Zeitlina podkreślił, że zagrożenie można by zmniejszyć maksymalnie skracając czas podróży w obie strony. Na Marsie częściową osłonę dawałaby bowiem, choć znacznie rozrzedzona, ale jednak istniejąca atmosfera i skały powierzchniowe. Jednak przy obecnych chemicznych systemach napędu rakietowego nie jest to możliwe. Dopiero nowe systemy napędu, takie jak plazmowe czy termonuklearne, które są obecnie opracowywane, skróciłyby czas lotu na Czerwoną Planetę z obecnych miesięcy do tygodni. (PAP)

jm/