Hoe ging de bemanning van Artemis om met zonnestormen?

GD&TĐ - Extreem weer in de ruimte is een van de grootste bedreigingen voor de mens bij het verlaten van de aarde.

Tijdens de Artemis II-missie zet NASA geavanceerde technologieën in om de bemanning te beschermen tegen zonnestormen en ruimtestraling.

De gevaren van straling in de ruimte.

Extreem weer in de ruimte kan dodelijk zijn. Zo veroorzaakte een enorme zonnevlam in oktober 1989 een stroom hoogenergetische protonen die dagenlang aanhield. Vanuit de schuilplaats in de spaceshuttle Atlantis zagen astronauten verblindende lichtflitsen, zo fel dat ze hun ogen niet open konden houden. Onderzoekers schatten later dat een bemanning buiten de beschermende zone van het aardmagnetisch veld een fataal risico zou lopen.

Deze gebeurtenis maakte de ruimtevaartindustrie bewust van de gevaren van ruimteweer, zoals zonnestormen, straling en hoogenergetische deeltjesstromen.

Met de Artemis II-missie waagt de mensheid zich voor het eerst in decennia buiten het beschermende schild van het aardmagnetisch veld, waar deze risico's ernstiger zijn dan ooit. Na jaren van onderzoek hebben wetenschappers echter oplossingen ontwikkeld om deze bedreigingen te beperken.

Tijdens zijn reis van de aarde naar de maan werd het Orion-ruimtevaartuig blootgesteld aan drie belangrijke stralingsbronnen, die elk ernstige schade aan het menselijk lichaam konden veroorzaken.

Ten eerste zijn er de deeltjes die gevangen zitten in de Van Allen-gordels, twee donutvormige stralingszones rond de aarde, gevuld met hoogenergetische protonen en elektronen. Ondanks het gevaar vloog de bemanning van Artemis II slechts kort door dit gebied, waardoor de blootstelling beperkt bleef.

De tweede dreiging komt van galactische kosmische straling. Dit zijn extreem energierijke deeltjes die zich bijna met de lichtsnelheid voortbewegen en afkomstig zijn van verre stellaire explosies. Het zorgwekkende aspect is dat wanneer deze deeltjes het ruimtevaartuig raken, ze secundaire reacties teweegbrengen, waarbij nog kleinere deeltjes vrijkomen. Deze deeltjes zijn onzichtbaar voor het blote oog en kunnen gemakkelijk door astronautenpakken heen dringen.

De derde bron van gevaar zijn hoogenergetische deeltjesgebeurtenissen afkomstig van de zon, zoals zonnestormen en coronale massa-ejecties. Deze verschijnselen komen vaker voor tijdens perioden van intense zonneactiviteit.

Net als extreme weersverschijnselen op aarde, ontstaan ​​stormen willekeurig. Wetenschappers kunnen voorspellen wanneer energie zich ophoopt in actieve gebieden van de zon op basis van zonnevlekken en andere gegevens. Het is echter onmogelijk om precies te voorspellen wanneer een storm aan land zal komen.

De enige manier om de schade te minimaliseren is door te reizen tijdens perioden van sterke zonneactiviteit, omdat de stroom geladen deeltjes die door de ster worden uitgestoten een beschermende laag creëert, vergelijkbaar met het magnetische veld van de aarde, die de bemanning afschermt van het gevaar.

De bemanning van de Artemis II-missie aan boord van het Orion-ruimtevaartuig.

Technologie en strategieën voor de bescherming van astronauten

Om deze bedreigingen tegen te gaan, ontwierp NASA het Orion-ruimtevaartuig als een "mobiel schild" voor de bemanning van Artemis II. Tijdens de eerdere Artemis I-missie was het ruimtevaartuig uitgerust met stralingssensoren, die cruciale gegevens leverden die hebben bijgedragen aan de verbetering van het ontwerp en de beschermingsstrategie.

Een opmerkelijke verbetering is de speciale schuilkelder. Deze ruimte, diep in het ruimtevaartuig gelegen, is speciaal versterkt om de impact van straling in geval van een gevaarlijke situatie te minimaliseren. Na een waarschuwing van de bewakingssystemen zullen astronauten zich snel naar deze ruimte begeven en daarbij gebruikmaken van extra beschikbare materialen zoals zakken om hun afscherming te verbeteren.

Daarnaast spelen systemen voor het monitoren van ruimteweer een cruciale rol. NASA en de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) beheren talloze satellieten, zoals DSCOVR, die zich op ongeveer 1,6 miljoen kilometer van de zon bevindt en waarschuwingen kan geven 15 tot 60 minuten voordat stormen de aarde naderen. Recent zijn er nieuwere satellieten zoals IMAP, Carruthers en SOLAR-1 in gebruik genomen, die continue monitoring van de zonneactiviteit mogelijk maken en de nauwkeurigheid van de voorspellingen verbeteren.

Dankzij een geavanceerd waarschuwingssysteem heeft de controlekamer slechts een korte tijd om de ernst van de storm te bepalen. Als de voorspelling aangeeft dat de astronauten gevaar lopen, krijgen ze de opdracht om naar de schuilkelder in het Orion-ruimtevaartuig te gaan.

Omdat een zonnestorm echter dagen kan duren, zijn de wanden en de romp van het ruimtevaartuig gemaakt van aluminium en polyethyleen om een ​​deel van de straling te absorberen.

Het nauwkeurig voorspellen van het tijdstip van zonnestormen blijft echter een grote uitdaging. Wetenschappers kunnen potentieel risicovolle activiteitszones alleen identificeren op basis van gegevens zoals zonnevlekken en magnetische veldpatronen. Uitbarstingen zijn nog steeds willekeurig, waardoor snelle waarschuwings- en reactiesystemen voortdurend paraat moeten staan.

In een noodsituatie moeten astronauten niet alleen kunnen vertrouwen op bestaande ontwerpen, maar ook flexibel zijn. Ze kunnen "tijdelijke forten" creëren door gebruik te maken van alle materialen die aan boord beschikbaar zijn om de bescherming te verbeteren.

Volgens NatGeo

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