Kan lavarør, huler eller underjordiske boliger være en trygg havn for fremtidige astronauter på Mars? Forskere på NASAs Curiosity rover-team hjelper til med å undersøke lignende spørsmål med Radiation Assessment Detector, eller RAD.
I motsetning til Jorden har ikke Mars et magnetfelt som beskytter den mot høyenergipartikler som flyr gjennom verdensrommet. Denne strålingen kan forårsake alvorlig skade på menneskers helse og alvorlig undergrave livsstøttesystemene som Mars-astronauter vil være avhengige av.
Basert på data fra RAD Curiosity, finner forskerne at bruk av naturlige materialer som steiner og sedimenter på Mars kan gi en viss beskyttelse mot denne allestedsnærværende kosmiske strålingen. I en artikkel publisert i sommer i JGR Planets, beskrev de hvordan Curiosity forble parkert nær en klippe på et sted kalt Murray Buttes fra 9. til 21. september 2016.
Mens det var der, registrerte RAD en reduksjon på 4 % i total stråling. Enda viktigere, enheten fant en reduksjon på 7,5 % i nøytrale partikkelutslipp, inkludert nøytroner, som kan trenge gjennom stein og er spesielt skadelige for menneskers helse. Disse tallene er statistisk høye nok til å vise at dette skyldes Curiositys plassering ved foten av klippen, snarere enn de vanlige endringene i bakgrunnsstråling. Forskerne leter nå etter andre steder hvor RAD kan gjenskape slike målinger.
NASAs romvær-utpost på Mars
Mye av strålingen målt av RAD kommer fra galaktiske kosmiske stråler - partikler som skytes ut av eksploderende stjerner og spredt over hele universet. Dette skaper et teppe av "strålingsbakgrunn", som kan utgjøre en fare for menneskers helse. Sporadisk intens stråling kommer fra solen i form av solstormer, som sender kraftige buer av ionisert gass ut i det interplanetære rommet.
"Disse strukturene bøyer seg i verdensrommet, og danner noen ganger komplekse croissantformede magnetiske rør som er større enn jorden, og produserer sjokkbølger som effektivt kan eksitere partikler," sa Jinnan Guo, som ledet studien, publisert i september i The Astronomy and Astrophysics Review, hvor analyser ni år med RAD-data.
"Kosmiske stråler, solstråling, solstormer er alle komponenter av romvær, og RAD er faktisk en utpost av romvær på overflaten av Mars," sa Don Hassler fra Southwest Research Institute, hovedetterforsker av RAD-instrumentet.
Solstormer oppstår med varierende frekvens basert på 11-års sykluser, med noen sykluser som har hyppigere og kraftigere stormer enn andre. Ironisk nok kan perioder med maksimal solaktivitet vise seg å være den sikreste tiden for fremtidige astronauter på Mars: økt solaktivitet beskytter den røde planeten mot kosmiske stråler med 30-50 % sammenlignet med perioder når solaktiviteten er lavere.
"Det er et kompromiss," sa Guo. "Disse periodene med høy intensitet reduserer én kilde til stråling: den allestedsnærværende høyenergiske kosmiske strålebakgrunnsstrålingen rundt Mars. Men samtidig vil astronauter måtte kjempe med intermitterende, mer intens stråling fra solstormer."
RAD-observasjoner er nøkkelen til å utvikle evnen til å forutsi og måle romvær, solens effekter på jorden og andre solsystemlegemer. Ettersom NASA planlegger mulige menneskelige flyvninger til Mars, fungerer RAD som en utpost og en del av Heliophysical System Observatory – en flotilje på 27 oppdrag som studerer solen og dens effekter på verdensrommet – hvis forskning støtter vår forståelse og utforskning av verdensrommet.
Til dags dato har RAD målt effekten av mer enn et dusin solstormer (fem under Mars-flybyen i 2012), selv om de siste ni årene har vært preget av spesielt svake perioder med solaktivitet.
Forskere begynner akkurat nå å se økt aktivitet ettersom solen kommer ut av dvalemodus og blir mer aktiv. Faktisk fant RAD bevis på den første X-klassens fakkel i den nye solsyklusen 28. oktober 2021. X-klasse fakler er den mest intense kategorien av solflammer, hvorav den største kan slå ut strøm og kommunikasjon på jorden. Flere observasjoner er nødvendig for å vurdere hvor farlig en virkelig kraftig solstorm er for mennesker på overflaten av Mars.
RADs funn vil føre til den mye større mengden data som vil bli samlet inn for fremtidige mannskapsoppdrag. NASA har til og med utstyrt Curiositys motstykke, Perseverance-roveren, med prøver av romdraktmaterialer for å vurdere hvor godt de tåler stråling over tid.
Les også: