Astronomie

Kunnen we naar de planeet Mars reizen?

Kunnen we naar de planeet Mars reizen?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

NASA moet een mysterie oplossen: kunnen we mensen naar Mars sturen, of niet? Het is een kwestie van straling. We kennen de hoeveelheid straling die op ons wacht tussen de aarde en Mars, maar we weten niet zeker hoe het menselijk lichaam erop zal reageren.

NASA-astronauten zijn soms 45 jaar in de ruimte geweest. Met uitzondering van een paar snelle reizen naar de maan, zijn ze nooit lang van de aarde weggebleven. De diepe ruimte zit vol met protonen die worden veroorzaakt door zonnevlammen, gammastralen die afkomstig zijn van pasgeboren zwarte gaten en kosmische stralen van stellaire explosies. Een lange reis naar Mars, zonder grote planeten in de buurt die fungeren als schilden die die straling reflecteren, wordt een nieuw avontuur.

NASA meet het stralingsgevaar in kankerverwekkende risico-eenheden. Een gezonde 40-jarige Amerikaan, niet-roker, heeft een (enorme) 20% kans om uiteindelijk te overlijden aan kanker. Dat blijft wel op aarde. Als ik naar Mars reisde, zou het risico toenemen. De vraag is hoeveel?

Volgens een studie uit 2001 bij mensen die zijn blootgesteld aan grote doses straling - p. e. Overlevenden van atoombommen in Hiroshima, en ironisch genoeg, kankerpatiënten die bestralingstherapie hebben ondergaan - het risico inherent aan een bemande missie naar Mars van 1000 dagen zou tussen 1% en 19% vallen. De meest waarschijnlijke respons is 3,4%, maar de foutenmarge is zeer breed. Het grappige is dat het nog erger is voor vrouwen. Vanwege de borsten en eierstokken is het risico bij vrouwelijke astronauten bijna het dubbele van dat van hun mannelijke partners.

De onderzoekers die de studie uitvoerden, gingen ervan uit dat het ruimtevaartuig op Mars in de eerste plaats van aluminium zou zijn gemaakt, zoals de Apollo-capsule. De "huid" van het ruimtevaartuig zou bijna de helft van de straling absorberen die erop valt.

Als het percentage van het extra risico slechts een beetje meer is ... komt het goed. We kunnen een ruimteschip bouwen met aluminium en naar Mars gaan. Aluminium is het favoriete materiaal in de constructie van schepen vanwege zijn lichtheid en sterkte en de lange ervaring die ingenieurs al tientallen jaren hebben in de ruimtevaartindustrie. Maar als het 19% was, zou onze 40-jarige astronaut het risico lopen te overlijden aan 20% kanker plus 19%, dat wil zeggen 39% na zijn terugkeer naar de aarde. Dat is niet acceptabel. De foutmarge is niet zonder reden breed. Ruimtestraling is een uniek mengsel van gammastralen, zeer energieke protonen en kosmische stralen. Uitbarstingen van atoomexplosies en behandelingen van kanker, waarop veel studies zijn gebaseerd, zijn geen betrouwbare vervanging voor "echte" straling.

De grootste bedreiging voor astronauten op weg naar Mars is die van galactische kosmische stralen. Deze stralen zijn samengesteld uit versnelde deeltjes met bijna de snelheid van het licht, afkomstig van explosies van verre supernovae. De gevaarlijkste zijn zwaar geïoniseerde kernen. Een golf van deze stralen zou door de schaal van het schip en de huid van mensen als kleine kanonskogels passeren, de strengen van DNA-moleculen breken, genen beschadigen en cellen doden.

Astronauten zijn zeer zelden blootgesteld aan een volledige dosis van deze diepe ruimtestralen. Overweeg het International Space Station (ISS): dat slechts 400 km boven het aardoppervlak draait. Het lichaam van onze planeet, dat er groot uitziet, onderschept slechts een derde van de kosmische stralen voordat ze het ISS bereiken. Nog een derde wordt afgeleid door de magnetosfeer van de aarde. Ruimteveer astronauten profiteren van vergelijkbare kortingen.

De Apollo-projectastronauten die naar de maan reisden, namen grotere doses op - ongeveer 3 keer die van het ISS - maar slechts voor een paar dagen tijdens hun reis van de aarde naar de maan. Op weg naar de maan meldden Apollo-bemanningen flitsen van kosmische stralen in hun netvlies, en nu, vele jaren later, hebben sommigen staar ontwikkeld. Aan de andere kant lijken ze niet te veel te hebben geleden. Maar astronauten die naar Mars reizen, zullen een jaar of langer 'daarbuiten' zijn. We kunnen met betrouwbaarheid nog niet inschatten wat de kosmische straling met ons zal doen als we er zo lang aan worden blootgesteld.

Uitvinden is de missie van het nieuwe NASA Space Radiation Laboratory (NSRL), gebaseerd op het terrein van het Brookhaven National Laboratory, gevestigd in New York, onder het Amerikaanse ministerie van Energie. UU en het werd ingehuldigd in oktober 2003. In de NSRL zijn er deeltjesversnellers die kosmische straling kunnen simuleren. De onderzoekers stellen zoogdiercellen en -weefsels bloot aan deeltjesbundels en inspecteren vervolgens de schade. Het doel is om de onzekerheid in risico-inschattingen te verminderen tot slechts een klein percentage voor 2015.

Zodra we het risico kennen, kan NASA beslissen wat voor soort ruimteschip te bouwen. Het is mogelijk dat gewone bouwmaterialen, zoals aluminium, niet goed genoeg zijn. Hoe zit het met het maken van een plastic schip?

Kunststoffen zijn rijk aan waterstof, een element dat uitstekend werkt als absorberende kosmische straling. Polyethyleen, hetzelfde materiaal waarmee vuilniszakken worden gemaakt, absorbeert bijvoorbeeld 20% meer kosmische straling dan aluminium. Een vorm van versterkt polyethyleen, ontwikkeld door het Marshall Space Flight Center, is 10 keer sterker dan aluminium en ook lichter. Dit kan het materiaal worden dat is gekozen voor de constructie van het ruimtevaartuig, als we het goedkoop genoeg kunnen maken.

Als het plastic niet goed genoeg was, zou de aanwezigheid van zuivere waterstof vereist kunnen zijn. Liter tot liter, vloeibare waterstof blokkeert kosmische stralen 2, 5 keer beter dan aluminium. Sommige geavanceerde ruimteschipontwerpen hebben grote tanks met vloeibare waterstof als brandstof nodig, dus we kunnen de bemanning tegen straling beschermen door de cabines met de tanks te omwikkelen.

Kunnen we naar Mars gaan? Misschien, maar eerst moeten we de kwestie oplossen van het stralingsniveau dat ons lichaam kan weerstaan, en wat voor soort ruimtevaartuigen we moeten bouwen.

◄ VorigeVolgende ►
De banen van de planetenAarde grazende asteroïden en Apollo-objecten


Video: Oefenen voor Mars in de woestijn: 'Dit pak aandoen kost al 2 uur' - RTL NIEUWS (September 2022).