Ukopavanjem do sigurnosti…

Radijacija predstavlja jedan od najvećih problema za ljudsko naseljavanje Crvenog planeta, no čini se da bi ‘ukopavanje’ od svega jednog metra moglo riješiti problem.

Nova studija sugerira da bi kopanje duboko u Marsovu površinu moglo ružiti zaštitu od štetnog zračenja i potencijalno osigurati građevinski materijal za buduće astronaute.

Prije nego što čovječanstvo izađe izvan Zemljine atmosfere i otputuje na Mars, znanstvenici moraju procijeniti brojne prijetnje životu na površini Crvenog planeta. Jedna od najvećih prijetnji upravo je kozmičko zračenje koje udara površinu Marsa – posebice čestice galaktičkih kozmičkih zraka (eng. galactic cosmic ray ili GCR).

Riječ je o visokoenergetskim česticama koje se sastoje od svakog elementa koji postoji. Potječu s prostora izvan našeg Sunčevog sustava, vjerojatno emitirani iz eksplozivnih kozmičkih događaja, kao što su supernove i uglavnom se odbijaju od Zemljine magnetosfere.

Na Zemlji smo sigurni, no na Marsu…

Trajna izloženost GCR česticama može dovesti do mnogih zdravstvenih problema. Primjerice, pojave raka, katarakte i oštećenja središnjeg živčanog sustava.

I dok nas na Zemlji od ovih čestica štiti naša megnetosfera, Marsu nedostaje slično zaštitno magnetsko polje. Štoviše, čak je i Marsova atmosfera koja pruža kakvu-takvu zaštitu prilično tanka. Naime, u prosjeku je zrak na Crvenom planetu samo 1% gustoće onoga na Zemlji u razini mora. Zbog toga čestice GCR-a slobodno prolaze kroz njegovu rijetku atmosferu i udaraju u površinu planeta.

Kada GCR uđu u Marsovu atmosferu koja se uglavnom sastoji od ugljičnog dioksida i dušika gube puno energije ionizacijom, što ih može spriječiti da dođu do površine. To uvelike može ovisiti o debljini atmosfere a potom i o količini atmosferskog tlaka primijenjenog na površinu, otkrili su autori studije.

Različita debljina rijetke atmosfera

Topografija Marsa – kao i ona na Zemlji uvelike varira. Od vrha Olympus Mons (koji je visok oko 26 kilometara) do najdubljeg marsovog kratera Hellas Planitia (oko 7.1 km dubine), debljina Marsove atmosfere može varirati u različitim područjima, mijenjajući se količina zračenja koja dopire do površine. Studija je pokazala da debljina atmosfere može varirati i to 10 puta između ‘najgušćeg’ i ‘najrjeđeg’ područja.

Istraživači su otkrili i da interakcija između GCR-a i atmosfere stvara drugu štetnu vrstu zračenja zvanu sekundarne neutronske čestice. Otkrili su da je veća zaštita od atmosfere rezultirala povećanim doprinosom sekundarnih neutrona površini.

Nove analize i istraživanje

Istraživači su koristili najmodernije računalno modeliranje kako bi simulirali izloženost GCR-u na površini planeta i izmjerili kako duboko prodire u površinsku prljavštinu i stijenu. Rezultat njihove analize otkrio je da je učinkovita doza zračenja dostigla vrhunac na oko 30 centimetara od površine.

Osim toga istraživači su predložili da bi za sigurno stanovanje na Marsu, definirano kao godišnja izloženost zračenju od ne više od 100 milisiverta bilo potrebno ‘ukopavanje’ od oko 1 do 1.6 metara. Naime, u dubokim kraterima gdje je površinski tlak veći, potrebna je manja zaštita od zračenja.

Koncept kolonizacije Marsa koristeći prirodne špilje

Prvi korak prema ljudskoj prisutnosti

Razumijevanje načina na koji GCR-ovi utječu na materijal Marsa i ulogu koju Marsova atmosfera igra u promjeni izloženosti zračenju korak je naprijed u razvoju potencijalne baze na Marsu.

„Dugo se tvrdi da bi astronauti mogli koristiti prirodne geološke strukture, poput špiljskih krovnih prozora ili cijevi od lave, kao skloništa od zračenja na Marsu.

Naša studija može poslužiti za ublažavanje rizika od zračenja pri projektiranju budućih Marsovskih staništa koristeći prirodni površinski materijal kao zaštitu,“ zaključili su autori rada.

Kosmos