عندما يتعلق الأمر بمهام التخطيط إلى المريخ والأماكن البعيدة الأخرى في النظام الشمسي ، أصبح التهديد الذي يشكله الإشعاع بمثابة فيل في الغرفة. سواء كانت "رحلة إلى كوكب المريخ" المقترحة من وكالة ناسا ، تخطط SpaceX للقيام برحلات منتظمة إلى المريخ ، أو أي خطة أخرى لإرسال مهام طاقمها خارج مدار الأرض المنخفض (LEO) ، والتعرض على المدى الطويل للإشعاع الفضائي والمخاطر الصحية التي يشكلها ذلك مشكلة لا يمكن إنكارها.
ولكن كما يقول المثل القديم ، "لكل مشكلة ، هناك حل". ناهيك عن "الضرورة أم الاختراع". وكما أشار ممثلون من برنامج الأبحاث البشرية التابع لوكالة ناسا مؤخرًا ، فإن التحدي الذي تفرضه إشعاع الفضاء لن يمنع الوكالة من أهداف الاستكشاف. بين الحماية من الإشعاع والجهود الرامية إلى التخفيف ، تخطط وكالة ناسا للمضي قدمًا في مهمة إلى المريخ وما بعده.
منذ بداية عصر الفضاء ، أدرك العلماء مدى تغلغل الإشعاع خارج المجال المغناطيسي للأرض. وهذا يشمل أشعة المجرة الكونية (GCRs) ، وأحداث الجسيمات الشمسية (SPEs) وأحزمة Van Allen Radiation Belts ، التي تحتوي على إشعاع الفضاء المحبوس. كما تم تعلم الكثير من خلال محطة الفضاء الدولية ، التي تواصل توفير فرص لدراسة آثار التعرض للإشعاع الفضائي والجاذبية الصغرى.
على سبيل المثال ، على الرغم من أنه يدور داخل المجال المغناطيسي للأرض ، فإن رواد الفضاء يتلقون أكثر من عشرة أضعاف كمية الإشعاع مما يعانيه الأشخاص في المتوسط هنا على الأرض. إن وكالة ناسا قادرة على حماية الطواقم من SPEs من خلال نصحهم بالبحث عن مأوى في المناطق المحمية بشكل أكبر من المحطة - مثل وحدة الخدمة Zvezda التي بنتها روسيا أو مختبر ديستني الذي بنته الولايات المتحدة.
ومع ذلك ، GCRs هي أكثر من التحدي. يمكن لهذه الجسيمات النشطة ، والتي تتكون في المقام الأول من بروتونات عالية الطاقة ونوى ذرية ، أن تأتي من أي مكان داخل مجرتنا وتكون قادرة على اختراق حتى المعدن. لجعل الأمور أسوأ ، عندما تقطع هذه الجسيمات المواد ، فإنها تولد تفاعلًا متتاليًا للجسيمات ، وترسل النيوترونات والبروتونات والجسيمات الأخرى في جميع الاتجاهات.
يمكن أن يكون هذا "الإشعاع الثانوي" في بعض الأحيان خطرًا أكبر من GCRs نفسها. وقد أشارت الدراسات الحديثة إلى أن التهديد الذي تشكله على الأنسجة الحية يمكن أن يكون له أيضًا تأثير متتالي ، حيث يمكن أن ينتشر تلف خلية واحدة إلى خلايا أخرى. كما أوضحت الدكتورة ليزا سيمونسن ، عالمة عنصر الإشعاع الفضائي في برنامج الاستجابة الإنسانية في ناسا:
"إن أحد أكثر الأجزاء صعوبة في رحلة الإنسان إلى المريخ هو خطر التعرض للإشعاع والعواقب الجوية الطويلة الأمد للتعرض. ينتقل هذا الإشعاع المؤين عبر الأنسجة الحية ، مما يودع الطاقة التي تسبب تلفًا هيكليًا للحمض النووي وتغير العديد من العمليات الخلوية. "
لمعالجة هذا الخطر ، تقوم وكالة ناسا حاليًا بتقييم المواد والمفاهيم المختلفة لحماية طواقم من GCRs. ستصبح هذه المواد جزءًا لا يتجزأ من مهام الفضاء البعيد المستقبلية. تجري التجارب التي تشمل هذه المواد ودمجها في مركبات النقل والموائل والدعاوى الفضائية في مختبر ناسا للإشعاع الفضائي (NSRL).
في الوقت نفسه ، تبحث وكالة ناسا أيضًا في الإجراءات المضادة للأدوية ، والتي قد تكون أكثر فعالية من الحماية من الإشعاع. على سبيل المثال ، تم استخدام يوديد البوتاسيوم ، وحمض ثنائي إيثيلينيتامينامين بنتاسيتيك (DTPA) والصبغة المعروفة باسم "الأزرق البروسي" لعقود لعلاج مرض الإشعاع. خلال المهام طويلة المدى ، من المرجح أن يحتاج رواد الفضاء إلى تناول جرعات يومية من الأدوية الإشعاعية للتخفيف من التعرض للإشعاع.
كما يتم تطوير تقنيات الكشف عن الإشعاع الفضائي وتخفيفه من خلال قسم أنظمة الاستكشاف المتقدمة التابع لوكالة ناسا. وتشمل هذه مقيِّم الإشعاع الإلكتروني الهجين لمركبة Orion الفضائية ، وسلسلة من مقاييس الجرعات الشخصية والتشغيلية لمحطة الفضاء الدولية. هناك أيضًا أدوات موجودة من المتوقع أن تلعب دورًا مهمًا عندما تبدأ مهمة الطاقم إلى المريخ.
من يمكنه نسيان كاشف التقييم الإشعاعي (RAD) ، الذي كان أحد الأدوات الأولى التي تم إرسالها إلى المريخ لغرض محدد لإبلاغ جهود الاستكشاف البشري المستقبلية. هذا الجهاز مسؤول عن تحديد وقياس الإشعاع على سطح المريخ ، سواء كان الإشعاع من الفضاء أو الإشعاع الثانوي الناتج عن الأشعة الكونية المتفاعلة مع الغلاف الجوي والسطح المريخي.
وبسبب هذه الاستعدادات وغيرها ، يأمل الكثيرون في وكالة ناسا بطبيعة الحال أن مخاطر الإشعاع الفضائي يمكن معالجتها. كما ذكر بات تروتمان ، رئيس التحليل الاستراتيجي لوكالة ناسا للاستكشاف البشري ، في بيان صحفي أصدرته وكالة ناسا مؤخرًا:
"يعتقد بعض الناس أن الإشعاع سيمنع وكالة ناسا من إرسال أشخاص إلى المريخ ، ولكن هذا ليس الوضع الحالي. عندما نضيف تقنيات التخفيف المختلفة ، نحن متفائلون أنها ستؤدي إلى مهمة ناجحة للمريخ مع طاقم صحي سيعيش حياة طويلة ومنتجة للغاية بعد عودتهم إلى الأرض.
ويشارك العلماء أيضًا في الدراسات الجارية لطقس الفضاء من أجل تطوير أدوات أفضل للتنبؤ والتدابير المضادة. أخيرًا وليس آخرًا ، تتطلع العديد من المؤسسات إلى تطوير مركبات فضائية أصغر وأسرع من أجل تقليل أوقات السفر (وبالتالي التعرض للإشعاع). إذا تم أخذ كل هذه الاستراتيجيات معًا ، فهي ضرورية للرحلات الفضائية الطويلة الأمد إلى المريخ والمواقع الأخرى في جميع أنحاء النظام الشمسي.
من المسلم به أنه لا يزال هناك بحث كبير يجب القيام به قبل أن نتمكن من القول على وجه اليقين أن المهمات المرسلة إلى كوكب المريخ وخارجه ستكون آمنة ، أو على الأقل لا تشكل أي مخاطر لا يمكن السيطرة عليها. لكن حقيقة أن وكالة ناسا مشغولة في تلبية هذه الاحتياجات من زوايا متعددة توضح مدى التزامهم برؤية مثل هذه المهمة تحدث في العقود القادمة.
قال المريخ تروتمان "المريخ هو أفضل خيار لدينا الآن لتوسيع الوجود البشري على المدى الطويل". "لقد وجدنا بالفعل موارد قيّمة لإبقاء البشر ، مثل جليد الماء تحت السطح مباشرة والأدلة الجيولوجية والمناخية السابقة على أن المريخ في وقت ما كان لديه ظروف مناسبة للحياة. ما نتعلمه عن المريخ سيخبرنا المزيد عن ماضي الأرض ومستقبلها وقد يساعد في الإجابة عما إذا كانت الحياة موجودة خارج كوكبنا ".
بالإضافة إلى وكالة ناسا ، أعربت وكالة الفضاء الوطنية الصينية (Roscosmos) أيضًا عن اهتمامها بالقيام بطاقم من أفراد الطاقم إلى الكوكب الأحمر ، ربما بين أربعينيات القرن العشرين أو في وقت متأخر من ستينيات القرن العشرين. في حين أن وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ليس لديها خطط نشطة لإرسال رواد فضاء إلى المريخ ، إلا أنهم يعتبرون إنشاء قرية قمرية دولية خطوة رئيسية نحو هذا الهدف.
بالإضافة إلى القطاع العام ، تبحث شركات مثل SpaceX والمؤسسات غير الربحية مثل MarsOne أيضًا عن الاستراتيجيات المحتملة للحماية من الإشعاع الفضائي والتخفيف من آثاره. كان Elon Musk صريحًا جدًا (خاصة في الآونة الأخيرة) حول خططه للقيام برحلات منتظمة إلى المريخ في المستقبل القريب باستخدام نظام النقل بين الكواكب (ITS) - المعروف أيضًا باسم BFR - ناهيك عن إنشاء مستعمرة على هذا الكوكب.
وأشار Baas Landsdorp إلى أن المنظمة التي أسسها لإقامة وجود بشري على كوكب المريخ سيجد طرقاً لمعالجة التهديد الذي يشكله الإشعاع ، بغض النظر عما يقوله تقرير معين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا! بغض النظر عن التحديات ، ببساطة ليس هناك نقص في الأشخاص الذين يريدون رؤية الإنسانية تذهب إلى المريخ ، وربما حتى البقاء هناك!
واحرص على مشاهدة هذا الفيديو حول برنامج البحوث البشرية ، بإذن من وكالة ناسا:
