Jakie materiały będą chronić astronautów przed promieniowaniem kosmicznym na Marsie

Środowisko na Marsie jest niezwykle groźne dla przyszłych załogowych misji. Naukowcy przetestowali jakie materiały mogą ochronić astronautów przed promieniowaniem kosmicznym tam obecnym.

Jakie materiały będą chronić astronautów na Marsie

.Naukowcy zidentyfikowali pewne materiały, w tym niektóre tworzywa sztuczne, gumę i włókna syntetyczne, a także glebę marsjańską (regolit), które skutecznie chroniłyby astronautów poprzez blokowanie szkodliwego promieniowania kosmicznego na Marsie. Odkrycia te mogłyby pomóc w projektowaniu baz i siedlisk chroniących astronautów i skafandrów kosmicznych, czyniąc długoterminowe misje marsjańskie bezpieczniejszymi i możliwymi do realizacji. Ponieważ Czerwona Planeta nie posiada ziemskiej atmosfery i pola magnetycznego, uczestnicy wyprawy badający planetę byliby narażeni na niebezpieczny poziom promieniowania.

Dimitra Atri z New York University oraz Dionysios Gakis z University of Patras, przeprowadzili nowe badanie „Modeling the effectiveness of radiation shielding materials for astronaut protection on Mars”, które zostało opublikowane w The European Physical Journal Plus.

Korzystając z modelowania komputerowego do symulacji warunków promieniowania na Marsie, astronomowie przetestowali różne standardowe i nowe materiały, aby sprawdzić, które najlepiej chroniłyby przed promieniowaniem kosmicznym i odkryli, że surowce kompozytowe, takie jak niektóre tworzywa sztuczne, guma i włókna syntetyczne, działałyby dobrze. Marsjański regolit również okazał się dość skuteczny i mógłby zostać wykorzystany jako dodatkowa warstwa ochronna.

Poprawa bezpieczeństwa

.Ponadto wykazali, że najczęściej stosowane aluminium może być również wspomagane przez łączenie go z innymi materiałami o niskiej liczbie atomowej. W badaniu wykorzystano również rzeczywiste dane marsjańskie z łazika Curiosity NASA, aby potwierdzić odkrycia.

„To badanie ma poprawić bezpieczeństwo astronautów i sprawić, że długoterminowe misje marsjańskie będą możliwe do realizacji. Zapewne będzie to miało wpływ na przyszłość ludzkiej eksploracji kosmosu i potencjalne założenie umożliwiających zamieszkanie baz na Marsie, w tym projekt UAE Mars 2117 i jego cel, jakim jest założenie miasta na Czerwonej Planecie do 2117 roku” – mówi Atri.

„Kilka materiałów zostało specjalnie przetestowanych w symulowanym środowisku marsjańskim, dzięki czemu nasze wyniki mają bezpośrednie zastosowanie w przyszłych misjach i optymalizują połączenie zaawansowanych materiałów i zasobów naturalnych dostępnych na Marsie” – dodał Gakis.

Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy

.Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.

„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.

„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.

„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.

„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy„.

Oprac. EG