アルテミスIIミッションにおいて、NASAは太陽嵐や宇宙放射線から乗組員を守るため、最先端技術を導入している。
宇宙空間における放射線の危険性。
宇宙空間における極端な気象現象は、命に関わる危険性をはらんでいます。例えば、1989年10月、大規模な太陽フレアが発生し、数日間にわたって高エネルギーの陽子線が放出されました。スペースシャトル・アトランティスのシェルターエリアにいた宇宙飛行士たちは、目がくらむほどの強烈な閃光を目撃し、目を開けることさえできませんでした。研究者たちは後に、乗組員が地球の磁場の保護領域外にいた場合、致命的な危険に直面する可能性があると推定しました。
この出来事は、太陽嵐、放射線、高エネルギー粒子流といった宇宙天気の危険性について、宇宙科学業界に警鐘を鳴らした。
アルテミスII計画では、人類は何十年ぶりに地球の磁場という保護シールドの外へと進出し、そこではこれまで以上に深刻なリスクに直面することになります。しかし、長年の研究を経て、科学者たちはこれらの脅威を軽減するための解決策を開発しました。
オリオン宇宙船は地球から月への旅の途中で、それぞれ人体に深刻な害を及ぼす可能性のある3つの主要な放射線源に直面した。
まず、地球を取り囲むドーナツ型の放射線帯であるヴァン・アレン帯に閉じ込められた粒子があります。この帯は高エネルギーの陽子と電子で満ちています。危険ではありますが、アルテミス2号の乗組員はこの領域を短時間しか通過しなかったため、被ばく量は最小限に抑えられました。
2つ目の脅威は銀河宇宙線です。これらは光速に近い速度で移動する非常に高エネルギーの粒子で、遠方の恒星爆発に由来します。懸念されるのは、これらの粒子が宇宙船に衝突すると二次反応が引き起こされ、さらに小さな粒子が放出されることです。これらの粒子は肉眼では見えず、宇宙服を容易に透過します。
3つ目の危険源は、太陽嵐やコロナ質量放出といった、太陽からの高エネルギー粒子現象です。これらの現象は、太陽活動が活発な時期に頻繁に発生します。
地球上の異常気象と同様に、嵐もランダムに発生する。科学者は、太陽黒点などのデータに基づいて、太陽の活動領域にエネルギーが蓄積される時期を予測することはできる。しかし、嵐がいつ上陸するかを正確に予測することは不可能だ。
被害を最小限に抑える唯一の方法は、太陽活動が活発な時期に旅行することである。なぜなら、恒星から放出される荷電粒子の流れが、地球の磁場に似た保護層を作り出し、乗組員を脅威から守るからである。
宇宙飛行士を保護するための技術と戦略
これらの脅威に対抗するため、NASAはオリオン宇宙船をアルテミスIIミッションの乗組員のための「移動式シールド」として設計した。それ以前のアルテミスIミッションでは、宇宙船に放射線センサーが搭載され、設計と防護戦略の改善に役立つ重要なデータが得られた。
特筆すべき改良点の一つは、専用の嵐シェルターです。宇宙船の奥深くに位置するこのエリアは、危険な事態が発生した場合の放射線の影響を最小限に抑えるために特別に強化されています。監視システムから警告を受けると、宇宙飛行士は速やかにこのエリアに移動し、バッグなどの追加の資材を使用して遮蔽効果を高めます。
さらに、宇宙天気監視システムも重要な役割を果たしています。NASAと米国海洋大気庁（NOAA）は、太陽から約160万キロメートル離れた位置にあるDSCOVRなどの多数の衛星を運用しており、地球近傍に嵐が接近する15分から60分前に事前警報を発することができます。近年では、IMAP、Carruthers、SOLAR-1といった新しい衛星が配備され、太陽活動を継続的に監視し、予報精度を向上させています。
高度な警報システムのおかげで、管制センターは嵐の深刻度を判断するための短い時間枠を確保できる。予報で宇宙飛行士が危険にさらされる可能性があると示された場合、オリオン宇宙船の嵐シェルターへ移動するよう指示される。
しかし、太陽嵐は何日も続くことがあるため、宇宙船の壁や船体は、放射線の一部を吸収するためにアルミニウムとポリエチレンで作られている。
しかし、太陽嵐の発生時期を正確に予測することは依然として大きな課題である。科学者たちは、黒点や磁場パターンなどのデータに基づいて、潜在的にリスクの高い活動領域を特定することしかできない。太陽嵐の発生は依然として予測不可能であるため、迅速な警報および対応システムを常に準備しておく必要がある。
緊急事態においては、宇宙飛行士は既存の設計に頼るだけでなく、臨機応変に対応できなければならない。船内にあるあらゆる資材を活用して「一時的な要塞」を作り、防御力を高めることができるのだ。
出典：https://giaoducthoidai.vn/phi-hanh-doan-artemis-chong-choi-voi-bao-mat-troi-the-nao-post778020.html
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