In den letzten Jahrzehnten hat die Menschheit begonnen, den Mars viel aktiver zu erforschen. Derzeit gibt es 8 aktive Missionen auf oder in der Nähe des Roten Planeten. Bis zum Ende des Jahrzehnts ist geplant, 7 weitere Roboterlander, Rover oder Orbiter zu entsenden. Und bis 2030 planen mehrere Weltraumagenturen, eine Besatzung auf der Oberfläche des Planeten zu landen.
Es gibt viele Freiwillige, die bereit sind, eine einfache Reise zum Mars zu unternehmen, und Menschen, die den Planeten in ihr neues Zuhause verwandeln möchten. Alle diese Vorschläge haben die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auf die spezifischen Gefahren gelenkt, die auftreten, wenn Menschen zum Mars geschickt werden. Neben der trockenen und kalten Umgebung des Planeten, dem Mangel an Luft und Sandstürmen besteht auch ein hohes Risiko für Strahlungsstrahlung.
Die Gründe
Der Mars hat nicht die schützende Magnetosphäre, die die Erde hat. Wissenschaftler spekulieren, dass der Mars zu einer Zeit auch Konvektionsströme in seinem Kern hatte, wodurch ein Dynamoeffekt erzeugt wurde, der ein planetarisches Magnetfeld in Gang setzte. Vor etwa 4,2 Milliarden Jahren hörte der Dynamoeffekt jedoch aufgrund des Aufpralls eines großen Objekts oder der schnellen Abkühlung des Kerns auf.
In den nächsten 500 Millionen Jahren verschwand die Marsatmosphäre aufgrund des Sonnenwinds langsam. Ohne Atmosphäre ist der Planet einer höheren Strahlung ausgesetzt als die Erde. Darüber hinaus werden bei starken Sonneneruptionen auch tödliche Explosionen beobachtet.
Forschung
Werbevideo:
Das Mars Odyssey-Raumschiff der NASA wurde 2001 verschifft. Es wurde mit einem speziellen Instrument MARIE (Martian Radiation Experiment) ausgestattet, mit dem die Strahlungsumgebung um den Mars gemessen werden konnte. Da der Planet eine dünne Atmosphäre hat, ist die von der Vorrichtung erfasste Strahlung ungefähr dieselbe wie auf der Oberfläche.
Während der etwa 18-monatigen Datenerfassung stellte Mars Oddysey fest, dass die Strahlung auf der Internationalen Raumstation das 2,5-fache des Niveaus betrug - 22 Millirad pro Tag, was mit 8000 Millirad (8 Rad) pro Jahr vergleichbar ist. Außerdem zeichnete das Gerät zwei Ereignisse mit Sonnenprotonen auf, bei denen der Strahlungspegel auf 2000 Millirad pro Tag anstieg, und mehrere kleinere Ereignisse mit einem Pegel von bis zu 100 Millirad pro Tag.
Im Vergleich dazu sind Menschen in Industrieländern im Durchschnitt Strahlungswerten von 0,62 rad pro Jahr ausgesetzt. Studien zeigen, dass eine Person mit einer Dosis von bis zu 200 rad ohne nennenswerte Gesundheitsschädigung fertig werden kann. Bei längerer Exposition gegenüber den auf dem Mars festgestellten Strahlungswerten können jedoch alle Arten von Krankheiten auftreten: akute Strahlenkrankheit, erhöhtes Krebsrisiko, genetische Schäden, Tod.
Angesichts der Tatsache, dass jede Strahlung, die über die Norm hinausgeht, ein gewisses Risiko birgt, haben die NASA und andere Behörden bei der Planung ihrer Missionen strenge ALARA-Richtlinien. Es beinhaltet die Implementierung von Sicherheitssystemen, um die Strahlung auf ein vernünftiges und erreichbares Maß zu reduzieren.
Mögliche Lösungen
Zukünftige Marsforscher werden definitiv einer erhöhten Strahlung ausgesetzt sein müssen. Darüber hinaus erfordern alle Versuche und Pläne, den Planeten zu kolonisieren, die Annahme vieler wirksamer Maßnahmen, um ein Mindestmaß an Strahlenexposition sicherzustellen. Es wurden bereits mehrere vielversprechende Lösungen (sowohl kurzfristig als auch langfristig) vorgeschlagen.
Beispielsweise betreibt die NASA derzeit mehrere Satelliten, die die Sonne, den Weltraum unseres Systems, untersuchen und galaktische kosmische Strahlen (GCR) beobachten. Diese Satelliten ermöglichen ein besseres Verständnis der Sonnenstrahlung. Sie arbeiten auch daran, Wege zu finden, um den Schutz von Astronauten und Elektronik zu verbessern.
2014 startete die NASA das Projekt Galactic Cosmic Rays Reduction. Dies ist ein Anreizwettbewerb, bei dem 12.000 US-Dollar für Ideen zur Reduzierung der Auswirkungen von Strahlung auf Astronauten vergeben wurden. Nach der ersten Runde im April 2014 wurde im Juli eine weitere ähnliche Runde mit einer Prämie von 30.000 USD gestartet.
In Bezug auf Langzeitaufenthalte und Kolonialisierung wurden in der Vergangenheit mehrere interessante Ideen geäußert. Zum Beispiel haben Robert Zubrin und David Baker in ihrem Mars Direct-Missionsvorschlag die Möglichkeit beschrieben, eine Kolonie direkt im Boden zu errichten, um einen natürlichen Schutz vor Strahlung zu erhalten.
Es wurden auch Vorschläge für den Bau von Lebensräumen über der Erdoberfläche unter Verwendung von aufblasbaren Modulen geäußert, die mit Keramik verkleidet sind. Dies würde auch Marsboden verwenden. Eine ähnliche Idee wurde von der NASA und der ESA für die Kolonisierung des Mondes vorgeschlagen. Spezielle Roboter mit 3D-Druckfunktion nach der "Ofen" -Methode sollten Sand mit Röntgenstrahlen in geschmolzenes Material verwandeln.
Bisher bleibt die Strahlung auf dem Mars das Hauptproblem für zukünftige Kolonisatoren. Auf absehbare Zeit werden Kolonisten wahrscheinlich im Boden oder in Einrichtungen leben, die einen soliden Schutz vor Sonneneinstrahlung und kosmischer Strahlung bieten.
