ลูกเรืออาร์เทมิสรับมือกับพายุสุริยะอย่างไร?

GD&TĐ - สภาพอากาศสุดขั้วในอวกาศเป็นหนึ่งในภัยคุกคามที่ใหญ่ที่สุดต่อมนุษย์เมื่อเดินทางออกจากโลก

ในภารกิจอาร์เทมิส II นาซาได้นำเทคโนโลยีล้ำสมัยมาใช้เพื่อปกป้องลูกเรือจากพายุสุริยะและรังสีในอวกาศ

อันตรายจากรังสีในอวกาศ

สภาพอากาศสุดขั้วในอวกาศอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ ตัวอย่างเช่น ในเดือนตุลาคมปี 1989 เปลวสุริยะขนาดใหญ่ได้ปล่อยกระแสโปรตอนพลังงานสูงออกมาเป็นเวลาหลายวัน จากบริเวณที่หลบภัยบนกระสวยอวกาศแอตแลนติส นักบินอวกาศได้เห็นแสงวาบที่สว่างจ้าจนพวกเขาไม่สามารถลืมตาได้ นักวิจัยในภายหลังประเมินว่า หากลูกเรืออยู่นอกเขตป้องกันของสนามแม่เหล็กโลก พวกเขาอาจเผชิญกับความเสี่ยงถึงชีวิตได้

เหตุการณ์นี้ได้ปลุกให้วงการ วิทยาศาสตร์ อวกาศตระหนักถึงอันตรายของสภาพอากาศในอวกาศ เช่น พายุสุริยะ รังสี และกระแสอนุภาคพลังงานสูง

ด้วยภารกิจอาร์เทมิส 2 มนุษยชาติจะก้าวออกไปนอกเขตป้องกันของสนามแม่เหล็กโลกเป็นครั้งแรกในรอบหลายทศวรรษ ซึ่งความเสี่ยงเหล่านี้รุนแรงกว่าที่เคยเป็นมา อย่างไรก็ตาม หลังจากทำการวิจัยมาหลายปี นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการแก้ไขเพื่อลดภัยคุกคามเหล่านี้แล้ว

ระหว่างการเดินทางจากโลกไปยังดวงจันทร์ ยานอวกาศโอไรออนต้องเผชิญกับแหล่งกำเนิดรังสีหลักสามแหล่ง ซึ่งแต่ละแหล่งสามารถก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อร่างกายมนุษย์ได้

ประการแรก มีอนุภาคที่ถูกดักจับอยู่ในแถบแวนอัลเลน ซึ่งเป็นเขตการแผ่รังสีรูปทรงโดนัทสองแห่งที่ล้อมรอบโลก เต็มไปด้วยโปรตอนและอิเล็กตรอนพลังงานสูง แม้จะมีความอันตราย แต่ลูกเรืออาร์เทมิส II ก็เดินทางผ่านบริเวณนี้เพียงช่วงเวลาสั้นๆ ทำให้ระดับการได้รับรังสีอยู่ในระดับจำกัด

ภัยคุกคามประการที่สองมาจากรังสีคอสมิกจากอวกาศ อนุภาคเหล่านี้มีพลังงานสูงมาก เดินทางด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง และมีต้นกำเนิดมาจากการระเบิดของดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกล สิ่งที่น่ากังวลคือ เมื่ออนุภาคเหล่านี้พุ่งชนยานอวกาศ มันจะกระตุ้นปฏิกิริยารอง ทำให้เกิดการปล่อยอนุภาคขนาดเล็กกว่าเดิมออกมา อนุภาคเหล่านี้มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า และสามารถทะลุผ่านชุดนักบินอวกาศได้ง่าย

แหล่งอันตรายที่สามคือเหตุการณ์อนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์ เช่น พายุสุริยะและการปลดปล่อยมวลโคโรนา ปรากฏการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นบ่อยขึ้นในช่วงที่มีกิจกรรมของดวงอาทิตย์รุนแรง

เช่นเดียวกับปรากฏการณ์สภาพอากาศรุนแรงบนโลก พายุเกิดขึ้นแบบสุ่ม นักวิทยาศาสตร์สามารถคาดการณ์ได้ว่าเมื่อใดที่พลังงานจะสะสมในบริเวณที่มีกิจกรรมสูงของดวงอาทิตย์ โดยอาศัยจุดบนดวงอาทิตย์และข้อมูลอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะคาดการณ์ได้อย่างแม่นยำว่าพายุจะพัดขึ้นฝั่งเมื่อใด

วิธีเดียวที่จะลดอันตรายให้น้อยที่สุดคือการเดินทางในช่วงที่มีกิจกรรมของดวงอาทิตย์สูง เพราะกระแสอนุภาคประจุไฟฟ้าที่ถูกปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์จะสร้างชั้นป้องกันคล้ายกับสนามแม่เหล็กของโลก ช่วยปกป้องลูกเรือจากภัยคุกคาม

ลูกเรือภารกิจอาร์เทมิส 2 บนยานอวกาศโอไรออน

เทคโนโลยีและกลยุทธ์ในการปกป้องนักบินอวกาศ

เพื่อรับมือกับภัยคุกคามเหล่านี้ นาซาจึงออกแบบยานอวกาศโอไรออนให้เป็น "เกราะป้องกันเคลื่อนที่" สำหรับลูกเรืออาร์เทมิส 2 ในภารกิจอาร์เทมิส 1 ก่อนหน้านี้ ยานอวกาศลำนี้ติดตั้งเซ็นเซอร์วัดรังสี ซึ่งให้ข้อมูลสำคัญที่ช่วยปรับปรุงการออกแบบและกลยุทธ์การป้องกัน

หนึ่งในความก้าวหน้าที่โดดเด่นคือห้องหลบภัยพายุโดยเฉพาะ บริเวณนี้ตั้งอยู่ลึกเข้าไปในยานอวกาศและได้รับการเสริมความแข็งแรงเป็นพิเศษเพื่อลดผลกระทบจากรังสีในกรณีที่เกิดเหตุการณ์อันตราย เมื่อได้รับสัญญาณเตือนจากระบบตรวจสอบ นักบินอวกาศจะเคลื่อนตัวเข้าไปในบริเวณนี้อย่างรวดเร็ว โดยใช้วัสดุเพิ่มเติมที่มีอยู่ เช่น ถุง เพื่อเสริมการป้องกันตนเอง

นอกจากนี้ ระบบตรวจสอบสภาพอากาศในอวกาศยังมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง องค์การนาซาและองค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติของสหรัฐฯ (NOAA) ดำเนินการดาวเทียมจำนวนมาก เช่น DSCOVR ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 1.6 ล้านกิโลเมตร สามารถให้คำเตือนล่วงหน้าได้ 15 ถึง 60 นาทีก่อนที่พายุจะพัดเข้าสู่บริเวณใกล้โลก เมื่อไม่นานมานี้ ดาวเทียมรุ่นใหม่กว่า เช่น IMAP, Carruthers และ SOLAR-1 ได้ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศ ทำให้สามารถตรวจสอบกิจกรรมของดวงอาทิตย์ได้อย่างต่อเนื่องและปรับปรุงความแม่นยำในการพยากรณ์ให้ดียิ่งขึ้น

ด้วยระบบเตือนภัยล่วงหน้าที่ทันสมัย ​​ศูนย์ควบคุมจึงมีเวลาเพียงสั้นๆ ในการประเมินความรุนแรงของพายุ หากการพยากรณ์บ่งชี้ว่านักบินอวกาศอาจตกอยู่ในอันตราย พวกเขาจะได้รับคำสั่งให้ไปยังที่หลบภัยพายุบนยานอวกาศโอไรออน

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพายุสุริยะอาจกินเวลานานหลายวัน ผนังและตัวยานอวกาศจึงทำจากอะลูมิเนียมและโพลีเอทิลีนเพื่อดูดซับรังสีบางส่วน

อย่างไรก็ตาม การคาดการณ์ช่วงเวลาของการเกิดพายุสุริยะอย่างแม่นยำยังคงเป็นความท้าทายสำคัญ นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงได้จากข้อมูล เช่น จุดบนดวงอาทิตย์และรูปแบบสนามแม่เหล็กเท่านั้น การปะทุยังคงเกิดขึ้นแบบสุ่ม ทำให้จำเป็นต้องมีระบบเตือนภัยและตอบสนองที่รวดเร็วพร้อมใช้งานอยู่เสมอ

ในสถานการณ์ฉุกเฉิน นักบินอวกาศไม่เพียงแต่ต้องพึ่งพาแบบแผนที่มีอยู่แล้วเท่านั้น แต่ยังต้องปรับตัวได้ด้วย พวกเขาสามารถสร้าง "ป้อมปราการชั่วคราว" โดยใช้ประโยชน์จากวัสดุใดก็ตามที่มีอยู่บนยานอวกาศเพื่อเพิ่มการป้องกัน

ตามรายงานของ NatGeo

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