כיצד התמודד צוות ארטמיס עם סופות שמש?

GD&TĐ - מזג אוויר קיצוני בחלל הוא אחד האיומים הגדולים ביותר על בני האדם בעת עזיבת כדור הארץ.

במשימת ארטמיס II, נאס"א פורסת טכנולוגיות מתקדמות כדי להגן על הצוות מפני סופות שמש וקרינת חלל.

סכנות הקרינה בחלל החיצון.

מזג אוויר קיצוני בחלל יכול להיות קטלני. לדוגמה, באוקטובר 1989, התפרצות סולארית אדירה שחררה זרם פרוטונים עתיר אנרגיה שנמשך ימים. מאזור המחסה במעבורת החלל אטלנטיס, אסטרונאוטים ראו הבזקי אור מסנוורים כה בהירים עד שלא יכלו לפקוח את עיניהם. חוקרים העריכו מאוחר יותר שאם צוות היה מחוץ לאזור המגן של השדה המגנטי של כדור הארץ, הוא היה עלול להתמודד עם סיכונים קטלניים.

אירוע זה התריע בפני תעשיית מדעי החלל על הסכנות של מזג האוויר בחלל, כגון סופות שמש, קרינה וזרמים של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה.

עם משימת ארטמיס II, לראשונה מזה עשרות שנים, האנושות תעז לחרוג ממגן השדה המגנטי של כדור הארץ, שם סיכונים אלה חמורים מתמיד. עם זאת, לאחר שנים של מחקר, מדענים פיתחו פתרונות למתן איומים אלה.

במהלך מסעה מכדור הארץ לירח, התמודדה חללית אוריון עם שלושה מקורות קרינה עיקריים, שכל אחד מהם עלול לגרום נזק חמור לגוף האדם.

ראשית, ישנם חלקיקים הלכודים בחגורות ואן אלן, שני אזורי קרינה בצורת דונאט המקיפים את כדור הארץ, מלאים בפרוטונים ואלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה. למרות הסכנה, צוות ארטמיס 2 עבר באזור זה רק לזמן קצר, מה שמגביל את רמת החשיפה.

האיום השני מגיע מקרניים קוסמיות גלקטיות. אלו חלקיקים אנרגטיים ביותר הנעים בסביבות מהירות האור ומקורם בפיצוצים כוכבים רחוקים. ההיבט המדאיג הוא שכאשר חלקיקים אלה פוגעים בחללית, הם מפעילים תגובות משניות, ומשחררים חלקיקים קטנים עוד יותר. חלקיקים אלה בלתי נראים לעין בלתי מזוינת ויכולים לחדור בקלות חליפות אסטרונאוטים.

מקור הסכנה השלישי הוא אירועי חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה מהשמש, כגון סופות שמש ופליטות מסה קורונלית. תופעות אלו מתרחשות בתדירות גבוהה יותר בתקופות של פעילות סולארית אינטנסיבית.

כמו אירועי מזג אוויר קיצוניים בכדור הארץ, סופות מתרחשות באופן אקראי. מדענים יכולים לחזות מתי אנרגיה מצטברת באזורים פעילים של השמש על סמך כתמי שמש ונתונים אחרים. עם זאת, בלתי אפשרי לחזות במדויק מתי סופה תגיע לחוף.

הדרך היחידה למזער את הנזק היא לנסוע בתקופות של פעילות סולארית חזקה, משום שזרם החלקיקים הטעונים הנפלטים מהכוכב יוצר שכבת מגן, בדומה לשדה המגנטי של כדור הארץ, המגנה על הצוות מפני האיום.

צוות משימת ארטמיס 2 על סיפון החללית אוריון.

טכנולוגיה ואסטרטגיות להגנה על אסטרונאוטים

כדי להתמודד עם איומים אלה, נאס"א תכננה את חללית אוריון כ"מגן נייד" עבור צוות ארטמיס II. במשימת ארטמיס I הקודמת, החללית נשאה חיישני קרינה, שסיפקו נתונים חיוניים שסייעו בשיפור אסטרטגיית התכנון וההגנה.

שיפור בולט אחד הוא מקלט הסערה הייעודי. אזור זה, הממוקם עמוק בתוך החללית, מחוזק במיוחד כדי למזער את השפעת הקרינה במקרה של אירוע מסוכן. עם קבלת אזהרה ממערכות ניטור, האסטרונאוטים יעברו במהירות לאזור זה, תוך שימוש בחומרים זמינים נוספים כמו שקיות כדי לשפר את המיגון שלהם.

בנוסף, מערכות ניטור מזג אוויר בחלל ממלאות תפקיד מכריע. נאס"א והמינהל הלאומי לאוקיינוסים ואטמוספירה של ארה"ב (NOAA) מפעילות לוויינים רבים כמו DSCOVR, הממוקמים במרחק של כ-1.6 מיליון קילומטרים מהשמש, המסוגלים לספק התראות מוקדמות 15 עד 60 דקות לפני שסופות פוגעות ליד כדור הארץ. לאחרונה, נפרסו לוויינים חדשים יותר כמו IMAP, Carruthers ו-SOLAR-1, המאפשרים ניטור רציף של פעילות סולארית ומשפרים את דיוק התחזית.

הודות למערכת התרעה מתקדמת, למרכז הבקרה יש חלון זמן קצר לקבוע את חומרת הסופה. אם התחזית מצביעה על כך שהאסטרונאוטים עלולים להיות בסכנה, הם יקבלו הוראה לעבור למקלט הסופה בחללית אוריון.

עם זאת, מכיוון שסופה סולארית יכולה להימשך ימים, דפנות וגוף החללית עשויים אלומיניום ופוליאתילן כדי לספוג חלק מהקרינה.

עם זאת, ניבוי מדויק של עיתוי סופות שמש נותר אתגר מרכזי. מדענים יכולים לזהות אזורי פעילות בעלי סיכון גבוה פוטנציאלי רק על סמך נתונים כגון כתמי שמש ודפוסי שדה מגנטי. התפרצויות הן עדיין אקראיות, ודורשות מערכות התרעה ותגובה מהירות להיות מוכנות כל הזמן.

במקרה חירום, אסטרונאוטים חייבים לא רק להסתמך על עיצובים קיימים, אלא גם להיות גמישים. הם יכולים ליצור "מבצרים זמניים" על ידי שימוש בחומרים הזמינים על הסיפון כדי לשפר את ההגנה.

לפי נטגיאו

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