아르테미스 승무원들은 태양 폭풍에 어떻게 대처했을까요?

GD&TĐ - 우주의 극한 기상 현상은 인류가 지구를 떠날 때 가장 큰 위협 중 하나입니다.

NASA는 아르테미스 II 임무에서 태양 폭풍과 우주 방사선으로부터 승무원을 보호하기 위해 최첨단 기술을 활용하고 있습니다.

우주 공간의 방사선 위험성.

우주에서의 극한 기상 현상은 치명적일 수 있습니다. 예를 들어, 1989년 10월, 거대한 태양 플레어가 며칠 동안 지속된 고에너지 양성자 흐름을 방출했습니다. 우주왕복선 아틀란티스호의 대피소에 있던 우주비행사들은 눈이 부실 정도로 밝은 섬광을 목격했습니다. 연구원들은 이후 지구 자기장의 보호 영역 밖에 있는 승무원은 치명적인 위험에 직면할 수 있다고 추정했습니다.

이 사건은 우주 과학계 에 태양 폭풍, 방사선, 고에너지 입자 흐름과 같은 우주 날씨의 위험성을 일깨워주었습니다.

아르테미스 2호 임무를 통해 인류는 수십 년 만에 처음으로 지구 자기장의 보호막을 벗어나 우주로 나아가게 되는데, 그곳에서는 그 어느 때보다 심각한 위험에 직면하게 됩니다. 하지만 수년간의 연구 끝에 과학자들은 이러한 위협을 완화할 수 있는 해결책을 개발해냈습니다.

지구에서 달로 가는 여정 동안 오리온 우주선은 인체에 심각한 해를 끼칠 수 있는 세 가지 주요 방사선원에 직면했습니다.

첫째, 지구를 둘러싸고 있는 도넛 모양의 방사선 지대인 밴 앨런 벨트에 갇힌 입자들이 있습니다. 이 영역에는 고에너지 양성자와 전자가 가득합니다. 이러한 위험에도 불구하고, 아르테미스 II호 승무원들은 이 지역을 짧은 시간 동안만 통과했기 때문에 방사선 노출 수준이 제한적이었습니다.

두 번째 위협은 은하 우주선에서 발생합니다. 이 우주선은 빛의 속도에 가까운 속도로 이동하는 매우 에너지가 높은 입자로, 멀리 떨어진 별의 폭발에서 발생합니다. 우려스러운 점은 이러한 입자가 우주선에 부딪히면 2차 반응을 일으켜 훨씬 더 작은 입자들을 방출한다는 것입니다. 이 입자들은 육안으로 볼 수 없으며 우주복을 쉽게 뚫고 들어올 수 있습니다.

세 번째 위험 요소는 태양에서 발생하는 고에너지 입자 현상, 즉 태양 폭풍과 코로나 질량 방출입니다. 이러한 현상은 태양 활동이 활발한 시기에 더 자주 발생합니다.

지구의 극단적인 기상 현상처럼 태양 폭풍도 무작위로 발생합니다. 과학자들은 흑점과 기타 데이터를 기반으로 태양의 활동 영역에 에너지가 축적되는 시기를 예측할 수 있습니다. 하지만 폭풍이 육지에 상륙하는 정확한 시점을 예측하는 것은 불가능합니다.

피해를 최소화하는 유일한 방법은 태양 활동이 활발한 시기에 이동하는 것입니다. 태양에서 방출되는 대전 입자 흐름이 지구의 자기장과 유사한 보호막을 형성하여 승무원을 위협으로부터 보호해 주기 때문입니다.

오리온 우주선에 탑승한 아르테미스 II 임무 승무원들.

우주비행사 보호를 위한 기술 및 전략

이러한 위협에 대응하기 위해 NASA는 오리온 우주선을 아르테미스 II 승무원을 위한 "이동식 방패"로 설계했습니다. 이전 아르테미스 I 임무에서 이 우주선은 방사선 센서를 탑재하여 설계 및 보호 전략을 개선하는 데 중요한 데이터를 제공했습니다.

주목할 만한 개선점 중 하나는 전용 방공호입니다. 우주선 깊숙한 곳에 위치한 이 공간은 위험 상황 발생 시 방사선의 영향을 최소화하도록 특별히 강화되었습니다. 모니터링 시스템에서 경고를 받으면 우주비행사들은 신속하게 이 공간으로 이동하고, 가방과 같은 추가적인 차폐 재료를 사용하여 방사선을 더욱 효과적으로 차단합니다.

또한, 우주 날씨 관측 시스템은 매우 중요한 역할을 합니다. NASA와 미국 해양대기청(NOAA)은 태양에서 약 160만 킬로미터 떨어진 곳에 위치한 DSCOVR과 같은 여러 위성을 운용하고 있으며, 이 위성들은 지구 근처에 폭풍이 닥치기 15분에서 60분 전에 사전 경보를 제공할 수 있습니다. 최근에는 IMAP, Carruthers, SOLAR-1과 같은 새로운 위성들이 배치되어 태양 활동을 지속적으로 관측하고 예측 정확도를 향상시키고 있습니다.

첨단 경보 시스템 덕분에 관제 센터는 짧은 시간 안에 폭풍의 심각성을 판단할 수 있습니다. 예보에서 우주비행사들이 위험에 처할 수 있다고 판단되면, 그들은 오리온 우주선의 폭풍 대피소로 이동하라는 명령을 받게 됩니다.

하지만 태양 폭풍은 며칠 동안 지속될 수 있기 때문에 우주선의 벽과 선체는 방사선을 일부 흡수할 수 있도록 알루미늄과 폴리에틸렌으로 만들어졌습니다.

하지만 태양 폭풍 발생 시기를 정확하게 예측하는 것은 여전히 ​​큰 과제입니다. 과학자들은 흑점과 자기장 패턴과 같은 데이터를 기반으로 잠재적으로 위험도가 높은 활동 지역만 식별할 수 있을 뿐입니다. 폭발은 여전히 ​​무작위적으로 발생하기 때문에 신속한 경보 및 대응 시스템을 항상 갖추고 있어야 합니다.

비상 상황에서 우주비행사들은 기존 설계에 의존할 뿐만 아니라 상황에 맞춰 유연하게 대처해야 합니다. 우주선 내에 있는 모든 재료를 활용하여 "임시 요새"를 만들어 보호 기능을 강화할 수 있습니다.

내셔널 지오그래픽에 따르면

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