خدمه آرتمیس چگونه با طوفان‌های خورشیدی مقابله کردند؟

GD&TĐ - آب و هوای شدید در فضا یکی از بزرگترین تهدیدات برای انسان هنگام ترک زمین است.

در ماموریت آرتمیس ۲، ناسا از فناوری‌های پیشرفته برای محافظت از خدمه در برابر طوفان‌های خورشیدی و تشعشعات فضایی استفاده می‌کند.

خطرات تشعشعات در فضای بیرونی.

آب و هوای شدید در فضا می‌تواند کشنده باشد. برای مثال، در اکتبر ۱۹۸۹، یک شراره خورشیدی عظیم، جریانی پرانرژی از پروتون‌ها را آزاد کرد که تا چند روز ادامه داشت. فضانوردان از منطقه پناهگاه شاتل فضایی آتلانتیس، شاهد تابش‌های کورکننده‌ای از نور بودند که آنقدر روشن بودند که نمی‌توانستند چشمان خود را باز کنند. محققان بعداً تخمین زدند که اگر خدمه خارج از منطقه حفاظتی میدان مغناطیسی زمین باشند، می‌توانند با خطرات مرگباری روبرو شوند.

این رویداد، صنعت علوم فضایی را از خطرات آب و هوای فضایی، مانند طوفان‌های خورشیدی، تابش و جریان‌های ذرات پرانرژی، آگاه کرد.

با ماموریت آرتمیس ۲، برای اولین بار در دهه‌های اخیر، بشریت فراتر از سپر محافظ میدان مغناطیسی زمین، جایی که این خطرات جدی‌تر از همیشه هستند، قدم خواهد گذاشت. با این حال، پس از سال‌ها تحقیق، دانشمندان راه‌حل‌هایی برای کاهش این تهدیدها ارائه داده‌اند.

فضاپیمای اوریون در طول سفر خود از زمین به ماه، با سه منبع اصلی تابش روبرو شد که هر کدام قادر به ایجاد آسیب جدی به بدن انسان هستند.

اول، ذراتی هستند که در کمربندهای ون آلن، دو منطقه تابشی دونات شکل اطراف زمین، پر از پروتون‌ها و الکترون‌های پرانرژی، به دام افتاده‌اند. با وجود خطر، خدمه آرتمیس ۲ فقط برای مدت کوتاهی از این منطقه عبور کردند و سطح قرار گرفتن در معرض این ذرات را محدود کردند.

تهدید دوم از پرتوهای کیهانی کهکشانی ناشی می‌شود. اینها ذرات بسیار پرانرژی هستند که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند و از انفجارهای ستاره‌ای دوردست سرچشمه می‌گیرند. جنبه نگران‌کننده این است که وقتی این ذرات به فضاپیما برخورد می‌کنند، واکنش‌های ثانویه‌ای را آغاز می‌کنند و ذرات حتی کوچک‌تری را آزاد می‌کنند. این ذرات با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند و می‌توانند به راحتی به لباس فضانوردان نفوذ کنند.

سومین منبع خطر، رویدادهای ذرات پرانرژی از خورشید، مانند طوفان‌های خورشیدی و فوران‌های تاج خورشیدی است. این پدیده‌ها بیشتر در دوره‌های فعالیت شدید خورشیدی رخ می‌دهند.

مانند رویدادهای شدید آب و هوایی روی زمین، طوفان‌ها به طور تصادفی رخ می‌دهند. دانشمندان می‌توانند بر اساس لکه‌های خورشیدی و سایر داده‌ها، زمان تجمع انرژی در مناطق فعال خورشید را پیش‌بینی کنند. با این حال، پیش‌بینی دقیق زمان رسیدن طوفان به خشکی غیرممکن است.

تنها راه برای به حداقل رساندن آسیب، سفر در دوره‌های فعالیت شدید خورشیدی است، زیرا جریان ذرات باردار خارج شده از ستاره، یک لایه محافظ، مشابه میدان مغناطیسی زمین، ایجاد می‌کند و خدمه را از تهدید محافظت می‌کند.

خدمه ماموریت آرتمیس ۲ سوار بر فضاپیمای اوریون.

فناوری و استراتژی‌های حفاظت از فضانوردان

برای مقابله با این تهدیدها، ناسا فضاپیمای اوریون را به عنوان یک «سپر متحرک» برای خدمه آرتمیس ۲ طراحی کرد. در ماموریت قبلی آرتمیس ۱، این فضاپیما حسگرهای تشعشعی حمل می‌کرد و داده‌های حیاتی را ارائه می‌داد که به بهبود طراحی و استراتژی حفاظتی کمک می‌کرد.

یکی از پیشرفت‌های قابل توجه، پناهگاه اختصاصی طوفان است. این منطقه که در اعماق فضاپیما قرار دارد، به طور ویژه تقویت شده است تا در صورت وقوع یک رویداد خطرناک، تأثیر تشعشعات را به حداقل برساند. فضانوردان پس از دریافت هشدار از سیستم‌های نظارتی، به سرعت به این منطقه منتقل می‌شوند و از مواد اضافی موجود مانند کیسه‌ها برای افزایش محافظت خود استفاده می‌کنند.

علاوه بر این، سیستم‌های نظارت بر آب و هوای فضا نقش حیاتی ایفا می‌کنند. ناسا و اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده (NOAA) ماهواره‌های متعددی مانند DSCOVR را اداره می‌کنند که تقریباً در فاصله ۱.۶ میلیون کیلومتری از خورشید قرار دارند و قادر به ارائه هشدارهای پیشرفته ۱۵ تا ۶۰ دقیقه قبل از برخورد طوفان‌ها در نزدیکی زمین هستند. اخیراً، ماهواره‌های جدیدتری مانند IMAP، Carruthers و SOLAR-1 مستقر شده‌اند که امکان نظارت مداوم بر فعالیت‌های خورشیدی و بهبود دقت پیش‌بینی را فراهم می‌کنند.

به لطف یک سیستم هشدار پیشرفته، مرکز کنترل زمان کوتاهی برای تعیین شدت طوفان دارد. اگر پیش‌بینی نشان دهد که فضانوردان ممکن است در معرض خطر باشند، به آنها دستور داده می‌شود که به پناهگاه طوفان در فضاپیمای اوریون منتقل شوند.

با این حال، از آنجایی که یک طوفان خورشیدی می‌تواند تا چند روز ادامه داشته باشد، دیوارها و بدنه فضاپیما از آلومینیوم و پلی‌اتیلن ساخته شده‌اند تا بخشی از تابش را جذب کنند.

با این حال، پیش‌بینی دقیق زمان وقوع طوفان‌های خورشیدی همچنان یک چالش بزرگ است. دانشمندان فقط می‌توانند مناطق فعالیت بالقوه پرخطر را بر اساس داده‌هایی مانند لکه‌های خورشیدی و الگوهای میدان مغناطیسی شناسایی کنند. فوران‌ها هنوز تصادفی هستند و نیاز به سیستم‌های هشدار و واکنش سریع دارند که دائماً آماده باشند.

در مواقع اضطراری، فضانوردان نه تنها باید به طرح‌های موجود تکیه کنند، بلکه باید انعطاف‌پذیر نیز باشند. آن‌ها می‌توانند با استفاده از هر ماده‌ای که در فضاپیما موجود است، «قلعه‌های موقت» ایجاد کنند تا محافظت را افزایش دهند.

به گزارش NatGeo

منبع: https://giaoducthoidai.vn/phi-hanh-doan-artemis-chong-choi-voi-bao-mat-troi-the-nao-post778020.html