Jak statek kosmiczny Orion jest chroniony przed ekstremalnym promieniowaniem

Gdy w 2022 r. misja Artemis I agencji NASA zakończy się sukcesem i rozpocznie podróż wokół Księżyca, na pokładzie nie będzie żadnych astronautów — zamiast nich znajdą się dwa manekiny wielkości dorosłych. Manekiny, nazwane Helga i Zohar, zaprojektowano w celu testowania poziomu promieniowania, na jakie mogą być narażeni astronauci podczas misji Artemis II i III.

Po blisko dwuletnim okresie zbierania i analizowania danych niemiecka agencja kosmiczna DLR opublikowała pierwsze wyniki swoich badań dotyczących promieniowania kosmicznego. Dobrą wiadomością dla przyszłych eksploratorów Księżyca jest to, że poziom promieniowania, z jakim będą mieli do czynienia, będzie mieścił się w dopuszczalnych granicach wewnątrz odpowiednio osłoniętych obszarów statku kosmicznego.

Promieniowanie stanowi jeden z największych problemów, ponieważ ludzie oddalają się od ochronnej atmosfery Ziemi i obszaru naładowanych cząstek, znanego jako pasy Van Allena, które mogą pomóc chronić wszystkie żywe organizmy na Ziemi przed narażeniem na szkodliwe promieniowanie. Po opuszczeniu niskiej orbity okołoziemskiej i zbliżeniu się do Księżyca lub dalej astronauci będą narażeni na działanie ekstremalnie wysokich poziomów promieniowania, które mogą powodować raka, choroby układu krążenia i wiele innych problemów zdrowotnych.

Nowe badania DLR wykazały, że poziom promieniowania w kapsule statku kosmicznego Orion znacznie się różni w zależności od lokalizacji, przy czym obszary osłonięte zapewniają nawet czterokrotnie lepszą ochronę niż miejsca nieosłonięte.

Ważne jest jednak nie tylko środowisko wewnątrz ładowni statku. Badanie wykazało również, że orientacja statku kosmicznego miała wpływ na poziom narażenia. Przykładowo, obracając statek kosmiczny o 90 stopni podczas przelotu przez wewnętrzny pas Van Allena, udało się zmniejszyć narażenie na promieniowanie o 50%.

„ To wskazuje, że ten manewr lotu może znacznie zmniejszyć narażenie załogi na promieniowanie. To również dobry znak i potwierdza podstawową przydatność Oriona do przyszłych załogowych lotów kosmicznych. Nasze dane pomiarowe zapewniają również solidną bazę wiedzy do projektowania takich misji ” — powiedział dr Thomas Berger z DLR Institute of Aerospace Medicine.

Do symulacji rodzajów promieniowania, na jakie może być wystawiony ludzki organizm, wykorzystano dwa manekiny. Porównano manekin bez zabezpieczenia i manekin w skafandrze przeciwradiacyjnym. Naukowcy nie opublikowali jeszcze danych z tego porównania, jednak analiza ta może przynieść pewne ciekawe spostrzeżenia.

Dzięki sprzętowi do monitorowania promieniowania umieszczonemu w całej kapsule Orion zyskujemy cenne informacje na temat tego, w jaki sposób promieniowanie kosmiczne oddziałuje z osłoną ochronną statku kosmicznego, jakie rodzaje promieniowania przenikają do ludzkiego ciała i które obszary wewnątrz Oriona zapewniają najlepszą ochronę. Ta wiedza jest bezcenna, gdyż pozwoli nam dokładnie oszacować poziom narażenia astronautów ESA na promieniowanie przed ich podróżą w głąb kosmosu, co zapewni im bezpieczeństwo podczas misji na Księżyc i dalej.