Nadchodząca misja NASA Artemis 2 wyśle astronautów na 10-dniową orbitę Księżyca, narażając ich na niebezpieczeństwa związane z głębokim promieniowaniem kosmicznym. Chociaż statek kosmiczny Orion zapewnia pewną ochronę, załoga będzie polegać na aktywnym monitorowaniu i wcześniej zaplanowanej strategii pozostania na miejscu, aby zmniejszyć ryzyko związane z burzami słonecznymi i innymi zdarzeniami związanymi z pogodą kosmiczną.
Zagrożenie promieniowaniem w przestrzeni kosmicznej
Gdy statek kosmiczny opuści ochronne pole magnetyczne Ziemi, astronauci będą narażeni na zwiększone ryzyko ze strony cząstek wysokoenergetycznych. Należą do nich galaktyczne promienie kosmiczne (GCR), które trudno osłonić ze względu na ich ekstremalną energię, oraz rozbłyski cząstek słonecznych (SPF), czyli nagłe wybuchy promieniowania słonecznego. VSP stanowią największe bezpośrednie zagrożenie, ponieważ mogą transmitować duże dawki promieniowania w krótkim czasie. Załoga Artemis 2, w skład której wchodzą Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch i Jeremy Hansen, zostanie wyposażona w detektory promieniowania i dozymetry do monitorowania poziomów narażenia.
Protokół Tarczy i Schronienia Oriona
Sonda Orion została zaprojektowana z myślą o ochronie przed promieniowaniem. Jego zwarta i gęsta struktura zapewnia naturalną ochronę, o czym świadczą dane z misji bezzałogowej Artemis 1 w 2022 roku. Jednak podczas silnych SSW załoga aktywuje protokół „pozostań na miejscu”. Wiąże się to z przeniesieniem zapasów z centralnych schowków w celu utworzenia zlokalizowanej osłony o dużej gęstości, ograniczającej narażenie w krytycznych obszarach kapsuły.
„Stwierdziliśmy, że schron przed burzą radiacyjną Oriona działa zgodnie z oczekiwaniami w różnych częściach pojazdu” – powiedział Stuart George, główny naukowiec NASA zajmujący się instrumentami radiacyjnymi.
Załoga ma również dostęp do dodatkowych osłon w mniej używanych obszarach, takich jak schowki i w pobliżu toalety, które zapewniają lepszą ochronę. Strategia ta opiera się na z góry określonych progach dawek: w przypadku ich przekroczenia budowane jest schronienie w celu zminimalizowania narażenia.
Zaawansowane monitorowanie promieniowania
Misja Artemis 2 wdroży wiele systemów monitorowania promieniowania. Hybrydowe czujniki elektronicznej oceny promieniowania (HERA), strategicznie rozmieszczone w całym Orionie, będą dostarczać dane w czasie rzeczywistym. Odznaki dozymetryczne aktywnej załogi noszone przez astronautów będą również monitorować indywidualne narażenie. NASA współpracuje z Niemiecką Agencją Kosmiczną (DLR) w celu wykorzystania zaktualizowanego czujnika M-42 EXT, który zapewnia sześciokrotnie wyższą rozdzielczość niż poprzedni model. Umożliwi to dokładniejszą analizę różnych rodzajów energii w środowisku radiacyjnym.
Lekcje z Misji Artemidy 1
Misja Artemis 1 dostarczyła ważnych danych na temat możliwości osłony Oriona. Instrumenty na pokładzie statku, w tym manekiny i fantomy ciała, wykazały, że podczas zjawisk pogody kosmicznej dawki podawane na narządy wewnętrzne mogą być niższe niż na skórę. Informacje te pomogą ulepszyć strategie ochrony załogi Artemidy 2.
Zrozumienie tych dynamicznych procesów ma kluczowe znaczenie, ponieważ długotrwałe narażenie na promieniowanie może zwiększać ryzyko raka i powodować ostre problemy zdrowotne. Nacisk w programie Artemis na osłonę i monitorowanie jest bezpośrednią reakcją na to zagrożenie, zapewniając bezpieczeństwo astronautom podczas przyszłych misji księżycowych.
Misja Artemis 2 stanowi ważny krok w kierunku zrównoważonej eksploracji Księżyca, ale podkreśla także wyzwania związane z działaniem w trudnym środowisku głębokiego kosmosu. Powodzenie misji zależy od proaktywnej redukcji ryzyka radiacyjnego, lepszego monitorowania i jasnego protokołu reagowania w sytuacjach awaryjnych.
