Hur hanterade Artemis besättning solstormar?

GD&TĐ - Extremt väder i rymden är ett av de största hoten mot människor när de lämnar jorden.

I Artemis II-uppdraget använder NASA banbrytande teknik för att skydda besättningen från solstormar och rymdstrålning.

Farorna med strålning i yttre rymden.

Extremt väder i rymden kan vara dödligt. Till exempel, i oktober 1989, släppte ett massivt solutbrott ut en högenergisk ström av protoner som varade i dagar. Från skyddsområdet på rymdfärjan Atlantis bevittnade astronauterna bländande ljusblixtar så starka att de inte kunde öppna ögonen. Forskare uppskattade senare att om en besättning befann sig utanför skyddszonen för jordens magnetfält kunde de utsättas för dödliga risker.

Denna händelse varnade rymdvetenskapsindustrin för farorna med rymdväder, såsom solstormar, strålning och strömmar av högenergipartiklar.

Med Artemis II-uppdraget kommer mänskligheten för första gången på årtionden att våga sig bortom jordens magnetfälts skyddande sköld, där dessa risker är allvarligare än någonsin. Men efter åratal av forskning har forskare utvecklat lösningar för att mildra dessa hot.

Under sin resa från jorden till månen stötte rymdsonden Orion på tre huvudkällor av strålning, som var och en kunde orsaka allvarlig skada på människokroppen.

Först finns det partiklar som är fångade i Van Allen-bältena, två munkformade strålningszoner som omger jorden, fyllda med högenergiprotoner och elektroner. Trots faran passerade Artemis II-besättningen bara genom detta område under en kort tid, vilket begränsade exponeringsnivån.

Det andra hotet kommer från galaktisk kosmisk strålning. Dessa är extremt energiska partiklar som färdas nära ljusets hastighet och härrör från avlägsna stjärnexplosioner. Det oroande är att när dessa partiklar träffar rymdfarkosten utlöser de sekundära reaktioner och frigör ännu mindre partiklar. Dessa partiklar är osynliga för blotta ögat och kan lätt penetrera astronautdräkter.

Den tredje faran är högenergipartikelhändelser från solen, såsom solstormar och koronala massutkastningar. Dessa fenomen förekommer oftare under perioder med intensiv solaktivitet.

Precis som extrema väderhändelser på jorden inträffar stormar slumpmässigt. Forskare kan förutsäga när energi ackumuleras i aktiva områden på solen baserat på solfläckar och annan data. Det är dock omöjligt att förutsäga exakt när en storm kommer att nå land.

Det enda sättet att minimera skadan är att resa under perioder med stark solaktivitet eftersom strömmen av laddade partiklar som kastas ut från stjärnan skapar ett skyddande lager, liknande jordens magnetfält, som skyddar besättningen från hotet.

Besättningen på Artemis II-uppdraget ombord på rymdfarkosten Orion.

Teknik och strategier för att skydda astronauter

För att motverka dessa hot designade NASA rymdfarkosten Orion som en "mobil sköld" för besättningen på Artemis II. I det tidigare Artemis I-uppdraget bar rymdfarkosten strålningssensorer, vilket gav viktig data som hjälpte till att förbättra designen och skyddsstrategin.

En anmärkningsvärd förbättring är det dedikerade stormskyddet. Detta område, som ligger djupt inne i rymdfarkosten, är specialförstärkt för att minimera strålningens påverkan vid en farlig händelse. När astronauterna får en varning från övervakningssystem kommer de snabbt att förflytta sig till detta område och använda ytterligare tillgängliga material, såsom väskor, för att förbättra sin skyddsförmåga.

Dessutom spelar system för övervakning av rymdväder en avgörande roll. NASA och den amerikanska National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) driver ett flertal satelliter, såsom DSCOVR, som är belägna cirka 1,6 miljoner kilometer från solen och som kan ge förvarningar 15 till 60 minuter innan stormar slår till nära jorden. På senare tid har nyare satelliter som IMAP, Carruthers och SOLAR-1 placerats ut, vilket möjliggör kontinuerlig övervakning av solaktivitet och förbättrar prognosnoggrannheten.

Tack vare ett avancerat varningssystem har kontrollcentralen ett kort tidsfönster för att avgöra stormens allvar. Om prognosen indikerar att astronauterna kan vara i fara kommer de att beordras att förflytta sig till stormskyddet på rymdfarkosten Orion.

Men eftersom en solstorm kan vara i dagar är rymdfarkostens väggar och skrov gjorda av aluminium och polyeten för att absorbera en del av strålningen.

Att korrekt förutsäga tidpunkten för solstormar är dock fortfarande en stor utmaning. Forskare kan bara identifiera potentiellt högriskzoner baserat på data som solfläckar och magnetfältmönster. Utbrott är fortfarande slumpmässiga, vilket kräver att snabba varnings- och responssystem ständigt är redo.

I en nödsituation måste astronauterna inte bara förlita sig på befintliga konstruktioner utan också vara anpassningsbara. De kan skapa "tillfälliga fästningar" genom att använda de material som finns tillgängliga ombord för att förbättra skyddet.

Enligt NatGeo

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