In de afgelopen decennia is de mensheid Mars veel actiever gaan verkennen. Er zijn nu 8 actieve missies op of nabij de Rode Planeet, en tegen het einde van het decennium is het de bedoeling om nog 7 robotlander, rover of orbiter te sturen. En tegen 2030 zijn verschillende ruimteagentschappen van plan om een bemanning op het aardoppervlak te laten landen.
Er zijn veel vrijwilligers die bereid zijn een enkele reis naar Mars te maken en mensen die van de planeet hun nieuwe thuis willen maken. Al deze voorstellen hebben de aandacht van wetenschappers gevestigd op de specifieke gevaren die optreden wanneer mensen naar Mars worden gestuurd. Naast de droge en koude omgeving van de planeet, gebrek aan lucht en zandstormen, is er ook een hoog risico op stralingsstraling.
De redenen
Mars heeft niet de beschermende magnetosfeer die de aarde heeft. Wetenschappers suggereren dat Mars ooit ook convectiestromen in de kern had, waardoor een dynamo-effect ontstond dat een planetair magnetisch veld in beweging zette. Ongeveer 4,2 miljard jaar geleden stopte het dynamo-effect echter door de inslag van een groot object of de snelle afkoeling van de kern.
Als gevolg hiervan verdween de atmosfeer van Mars de komende 500 miljoen jaar langzaam als gevolg van de zonnewind. Zonder atmosfeer wordt de planeet blootgesteld aan een hoger stralingsniveau dan de aarde. Daarnaast worden er ook dodelijke explosies waargenomen tijdens sterke zonnevlammen.
Onderzoek
Promotie video:
NASA's Mars Odyssey-ruimtevaartuig werd in 2001 verscheept. Het was uitgerust met een speciaal instrument MARIE (Martian Radiation Experiment) ontworpen om de stralingsomgeving rond Mars te meten. Omdat de planeet een dunne atmosfeer heeft, zal de straling die door het apparaat wordt gedetecteerd ongeveer hetzelfde zijn als op het oppervlak.
Gedurende ongeveer 18 maanden van gegevensverzameling stelde Mars Oddysey vast dat de straling 2,5 keer het niveau van het internationale ruimtestation IS - 22 millirad per dag, wat vergelijkbaar is met 8000 millirad (8 rad) per jaar. Het apparaat registreerde ook 2 gebeurtenissen met zonneprotonen, waarbij het stralingsniveau steeg tot 2000 millirad per dag, en verschillende kleinere gebeurtenissen, met een niveau tot 100 millirad per dag.
Ter vergelijking: mensen in ontwikkelde landen worden gemiddeld blootgesteld aan stralingsniveaus van 0,62 rad per jaar. Studies tonen aan dat een persoon een dosis tot 200 rad aankan zonder significante schade aan de gezondheid, maar bij langdurige blootstelling aan de stralingsniveaus die op Mars werden gevonden, kunnen alle soorten ziekten verschijnen: acute stralingsziekte, verhoogd risico op kanker, genetische schade, dood.
Gezien het feit dat elk stralingsniveau dat de norm overschrijdt een zekere mate van risico met zich meebrengt, hebben NASA en andere instanties een strikt ALARA-beleid bij het plannen van hun missies. Het betreft de implementatie van veiligheidssystemen om de straling tot een redelijk en haalbaar niveau terug te brengen.
Mogelijke oplossingen
Toekomstige ontdekkingsreizigers van Mars zullen zeker te maken krijgen met verhoogde stralingsniveaus. Bovendien zullen alle pogingen en plannen om de planeet te koloniseren de goedkeuring van veel effectieve maatregelen vereisen om een minimale blootstelling aan straling te garanderen. Er zijn al verschillende veelbelovende oplossingen (zowel op korte als op lange termijn) voorgesteld.
NASA heeft bijvoorbeeld momenteel verschillende satellieten die de zon, de ruimte van ons systeem, onderzoeken en galactische kosmische straling (GCR) waarnemen. Deze satellieten zullen een beter begrip van zonnestraling mogelijk maken. Ze zoeken ook naar manieren om de bescherming van astronauten en elektronica te verbeteren.
In 2014 lanceerde NASA het project Galactic Cosmic Rays Reduction. Dit is een aanmoedigingswedstrijd die $ 12.000 heeft toegekend voor ideeën over hoe de effecten van straling op astronauten kunnen worden verminderd. Na de eerste ronde in april 2014 werd in juli nog een vergelijkbare ronde gelanceerd met een premie van $ 30.000.
Als het gaat om langdurig verblijf en kolonisatie, zijn er in het verleden verschillende interessante ideeën geuit. Robert Zubrin en David Baker beschreven bijvoorbeeld in hun Mars Direct-missievoorstel de mogelijkheid om een kolonie direct in de grond te bouwen om natuurlijke bescherming tegen straling te hebben.
Ook geuit voorstellen voor de constructie van habitats boven het oppervlak van de planeet, met behulp van opblaasbare modules, bekleed met keramiek. Dit zou ook Marsaarde gebruiken. Een soortgelijk idee werd door NASA en ESA voorgesteld voor de kolonisatie van de maan. Volgens het idee moeten speciale robots met 3D-printfunctie volgens de "kachel" -methode zand met röntgenstraling omzetten in gesmolten materiaal.
Tot dusver blijft straling op Mars het grootste probleem voor toekomstige kolonisten. In de nabije toekomst zullen kolonisten waarschijnlijk in de grond leven of in faciliteiten die solide bescherming bieden tegen zonne- en kosmische straling.
