Het klinkt misschien als sciencefiction, maar astronauten die de ruimte in reizen, worden gebombardeerd door kosmische straling. Blootstelling aan straling is een wetenschappelijk feit. Vooruitlopend op toekomstige missies naar de maan en Mars waarschuwen wetenschappers van het University of New Hampshire Space Research Center dat de stralingsniveaus veel hoger zijn dan eerder werd gedacht, en dit kan ernstige gevolgen hebben voor zowel astronauten als satelliettechnologie.
“De stralingsdoses die de afgelopen vier jaar zijn gemeten, hebben de waarden van eerdere zonnecycli met minstens 30% overschreden, wat aangeeft dat de stralingssituatie veel intenser wordt. Deze omstandigheden zijn essentieel voor ruimtereizen en ruimteweer en moeten zorgvuldig worden bestudeerd en overwogen bij het plannen en ontwerpen van toekomstige missies naar de maan, Mars, asteroïden en verder”, zegt Nathan Shwadron, hoogleraar natuurkunde en hoofdauteur van de studie.
In een nieuwe studie hebben wetenschappers ontdekt dat deeltjesfluxen in Galactic Cosmic Rays (GCR's) sneller groeien en op schema liggen om recordniveaus in het hele ruimtetijdperk te overtreffen. Er wordt ook opgemerkt dat in september 2017 een van de belangrijkste gebeurtenissen van Solar Energy Particles (SES) plaatsvond, waarbij grote doses straling vrijkwamen die een ernstige bedreiging kunnen vormen voor zowel mensen als satellieten. Onbeschermde astronauten tegen straling kunnen stralingsziekte of langdurige gezondheidsproblemen krijgen, zoals kanker en schade aan organen zoals het hart, de hersenen en het centrale zenuwstelsel.
In 2014 voorspelden Schwadron en zijn team een toename van 20 procent van het dosistempo van het ene zonneminimum naar het volgende. Vier jaar later toont hun laatste onderzoek aan dat de huidige omstandigheden hun voorspellingen met ongeveer 10% overtreffen, wat aantoont dat de stralingssituatie nog slechter is dan verwacht.
"We weten nu dat de omstandigheden in de verre ruimte totaal anders zijn dan die van eerdere bemande missies naar de maan", zegt Shvadron.
De auteurs gebruikten gegevens van het CRaTER-instrument op de NASA LRO-maanbaan. Deze en andere ruimteobservaties laten zien dat GCR-stralingsdoses sneller groeien dan eerder werd gedacht. Onderzoekers wijzen op een abnormaal lange periode van recente afname van zonneactiviteit. Als de zon actief is, verschijnen er regelmatig vlekken op, die het magnetische veld kunnen vergroten. Dit magnetische veld wordt vervolgens door de zonnewind door het zonnestelsel verspreid en weerkaatst galactische kosmische straling ervan en van astronauten.
Gedurende het grootste deel van het ruimtetijdperk nam de activiteit van de zon af en verliep in cycli van 11 jaar, waarin een pauze, het minimum van de zon genoemd, gedurende 6-8 maanden wordt waargenomen, gevolgd door 2-3 jaar activiteit. Maar sinds 2006 hebben wetenschappers het langste zonneminimum en de zwakste zonneactiviteit in het hele ruimtetijdperk waargenomen.
Promotie video:
Ondanks deze algemene achteruitgang veroorzaakten uitbarstingen van de zon in september 2017 episodes van significante SES-gebeurtenissen en bijbehorende straling veroorzaakt door deeltjesversnelling door opeenvolgende magnetisch gekoppelde coronale massa-ejecties.
Volgens de conclusies van de wetenschappers blijft de stralingsomgeving aanzienlijke gevaren vormen die verband houden met zowel historisch grote stromen galactische kosmische straling als grote, maar geïsoleerde SES-gebeurtenissen die het vermogen om ruimteweer te voorspellen belemmeren.
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Space Weather.