"Voordat ik astronaut werd, luisterde ik naar veel verhalen over astronauten die witte stralingsflitsen zagen tijdens een ruimtewandeling", zegt Terry Wirths, een voormalig NASA-astronaut. Op de vijfde nacht van zijn eerste vlucht - de missie op Space Shuttle Endeavour in 2010 - toen het tijd was om te slapen, 'sloot ik mijn ogen - en boem! Een gigantische, witte, oogverblindende flits verscheen voor mijn ogen en ik hoorde niets."
Hoe meer ondernemers met ruimtereizen worden geconfronteerd - zoals SpaceX-CEO Elon Musk, die onlangs zijn Falcon Heavy-raket in Florida lanceerde - hoe vaker ze ongebruikelijke verschijnselen tegenkomen, zoals hierboven beschreven.
Een van de vreemdste verschijnselen is die van Wirths. Dit is de South Atlantic Anomaly (SAA), een enorme uitbarsting zonder geluid. Maar SAA is niet alleen een raar gezicht. Het beschadigt computers in de buurt en stelt mensen in de buurt bloot aan verhoogde stralingsniveaus. Hiervoor werd hij de "kosmische Bermudadriehoek" genoemd.
Naarmate bemande ruimtereizen steeds vaker voorkomen en astronauten steeds meer afhankelijk zijn van computers, kunnen de problemen van SAA alleen maar erger worden.
Om SAA te begrijpen, moet u eerst de Van Allen-stralingsgordels begrijpen. Dit zijn twee zones van geladen deeltjes in de vorm van een torus die de aarde omringen en op hun plaats worden gehouden door het magnetische veld. "De zon zendt een enorme hoeveelheid straling uit", zegt Wirths, "en veel deeltjes, zoals elektronen, worden vanaf het oppervlak van de zon afgeschoten. Al dit materiaal komt ook uit de ruimte en het magnetisch veld van de zon kan het omleiden. Eenmaal op aarde wordt het opgevangen door het magnetische veld en vormt het deze stralingsgordels in de ruimte."
Het goede nieuws is dat de Van Allen-gordels de aarde beschermen tegen de geladen elektronendeeltjes die door de zon worden geworpen. Het slechte nieuws is dat er één maar is.
De aarde is niet helemaal rond; het is in het midden iets bol. De magnetische polen van de aarde komen ook niet overeen met de geografische polen, dus ze verschuiven, en daarmee de Van Allen-gordels. SAA is geboren waar Van Allen's binnenste stralingsgordel zich op het laagste punt en het dichtst bij de aarde bevindt. Door de kanteling is het magnetische veld het sterkst in het noorden en ligt het gebied boven de Zuid-Atlantische Oceaan en Brazilië in het pad van de Van Allen-gordel.
Promotie video:
Voor de aarde levert dit geen enkel gevaar op. Maar het brengt schade toe aan satellieten en andere voertuigen zoals het internationale ruimtestation die door het gebied passeren, en aan mensen aan boord. Wirts herinnerde zich nog goed zijn vlucht in 2010 en de tijd die hij in 2014 aan het ISS doorbracht.
De witte fakkels die door astronauten worden gemeld, hebben ook invloed op computers. "We hebben afkortingen voor alle evenementen bij NASA", zegt Wirths. “En er is SEU - eenzame stoornissen. Dit acroniem betekent dat de computer knippert, en dat komt vrij vaak voor."
"Er is een bekend gebied waarin verschillende soorten satellieten - niet alleen een ruimtestation met mensen, maar ook conventionele communicatiesatellieten - voor uitdagingen staan", voegt hij eraan toe. "Op zulke momenten wil je zo snel mogelijk vliegen."
De Hubble-ruimtetelescoop kan op zulke momenten bijvoorbeeld geen astronomische waarnemingen uitvoeren terwijl hij door zo'n gebied vliegt.
Hoe kunnen de voertuigen en passagiers zichzelf beschermen tegen deze stralingsflux? Water is de beste bescherming, zegt Wirts. Astronauten op het ISS gebruiken een "watermuur". "Het zijn maar 23 kg zakken water", zegt hij. Ze zijn gewikkeld om de slaapzones van astronauten.
Straling wordt nauwlettend gevolgd tijdens ruimtevaart. "Er zijn verschillende elektronische detectoren die simpelweg stralingsuitbarstingen lezen en de gegevens terugsturen naar de aarde", zegt Wirths. “Ieder van ons heeft een stralingsmonitor voor de hele tijd dat we in de ruimte zijn. Ik heb het gedurende de hele missie in mijn zak gehouden, elke keer weer. Zelfs toen ik de ruimte in ging, nam ik het mee in mijn zak."
Deze strijd tussen het magnetisch veld van de aarde en de zonnewind vertoont nog een merkwaardig effect: de aurora. Het wordt veroorzaakt door sterk geladen deeltjes van de zon die de atmosfeer van de aarde raken en een groenachtige gloed veroorzaken.
Op aarde reizen mensen duizenden kilometers om de poollichten te zien. Maar op het ISS zijn ze het best te zien. “Vanuit de ruimte zijn de aurora borealis heel anders dan de aurora borealis”, zegt Wirths. "Aurora Borealis is vanuit het perspectief van het ISS altijd een dunne strook geweest ergens in de verte, en de Aurora Borealis is altijd een grote wolk geweest, die dichter bij het station staat."
Tijdens zijn 215 dagen in de ruimte is deze foto hem altijd bijgebleven. “Je vliegt en ziet gigantische groene en rode dansende wolken. Er is zoiets op aarde."
Hoe mooi deze soort ook is, hoe vaker ruimtemissies en vluchten worden uitgevoerd, hoe verder de sondes gaan, hoe robuuster het ruimtevaartuig moet weerstaan aan SAA en blootstelling aan straling.
"Naarmate we dieper in het zonnestelsel en verder van de aarde gaan, zullen we minder afhankelijk worden van het missiecontrolecentrum om ons onmiddellijk te helpen", zegt Wirths. “Het kan zijn dat we vanwege de lichtsnelheid een paar minuten moeten wachten om antwoord te krijgen. We hebben computers met kunstmatige intelligentie en dergelijke nodig."
En hoe krachtiger een computer is, hoe kwetsbaarder hij is voor stralingsproblemen. Het vinden van bescherming zal erg belangrijk zijn voor toekomstige verkenning van de ruimte.
Ilya Khel
