|
Гигантское солнечное извержение ощущалось на Марсе
|
|
|
|
Корональный выброс массы произошел на Солнце 28 октября 2021 года и распространился на такую большую территорию, что Марс и Земля, находящиеся на противоположных сторонах Солнца и на расстоянии около 250 миллионов километров друг от друга, получили приток энергичных частиц. Это первый случай, когда солнечное событие было измерено одновременно на поверхностях Земли, Луны и Марса. Вспышка была обнаружена международным флотом космических аппаратов, в том числе орбитальным аппаратом ESA ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), марсоходом Curiosity НАСА, лунным посадочным модулем CNSA Chang'e-4, лунным разведывательным орбитальным аппаратом НАСА (LRO) и орбитальным аппаратом DLR Eu:CROPIS Earth. . «Первое повышение уровня земли, наблюдаемое на трех планетных поверхностях: Земле, Луне и Марсе», — опубликовано в Geophysical Research Letters. Эти одновременные измерения в разных мирах помогают улучшить наши знания о влиянии солнечных вспышек и о том, как магнитное поле и атмосфера планеты могут защитить от них астронавтов.
|
|
|
|
Событие, которое произошло 28 октября 2021 года, является примером редкого «улучшения уровня земли». Во время этих событий солнечные частицы обладают достаточной энергией, чтобы пройти через магнитный пузырь, окружающий Землю и защищающий нас от менее энергичных солнечных вспышек. Это было всего лишь 73-е улучшение наземного уровня с момента начала регистрации в 1940-х годах, и с тех пор ни одно из них не регистрировалось. Поскольку Луна и Марс не создают собственных магнитных полей, солнечные частицы могут легко достигать их поверхности и даже взаимодействовать с почвой, создавая вторичное излучение. Но у Марса действительно есть тонкая атмосфера, которая останавливает большинство солнечных частиц с более низкой энергией и замедляет высокоэнергетические. Поскольку Луна и Марс находятся в центре будущих исследований человека, чрезвычайно важно понять эти солнечные явления и их потенциальное влияние на человеческий организм. Астронавты сталкиваются с риском лучевой болезни. Доза облучения выше 700 миллигрей (единица поглощения радиации) может вызвать лучевую болезнь из-за разрушения костного мозга, что приводит к таким симптомам, как инфекция и внутреннее кровотечение.
|
|
|
Если космонавт получает более 10 грей, он вряд ли проживет более двух недель. Одна солнечная вспышка в августе 1972 года дала бы такую высокую дозу облучения астронавту на лунной поверхности, но, к счастью, она пришлась на период между миссиями Аполлона-16 и 17 с экипажем. Для сравнения, во время события 28 октября 2021 года доза на лунной орбите, измеренная лунным разведывательным орбитальным аппаратом НАСА, составила всего 31 миллигрей. «Наши расчеты прошлых событий повышения наземного уровня показывают, что в среднем одно событие каждые 5,5 лет могло превысить безопасный уровень дозы на Луне, если бы не была обеспечена радиационная защита. Понимание этих событий имеет решающее значение для будущих миссий с экипажем на поверхность. Луна», — говорит ученый Цзиннань Го, исследовавший событие 28 октября. Когда мы сравниваем измерения, сделанные ExoMars TGO и марсоходом Curiosity, защита, обеспечиваемая атмосферой Марса, становится очевидной: TGO измерил 9 миллигрей, что в 30 раз больше, чем 0,3 миллигрея, обнаруженные на поверхности.
|
|
|
|
Миссии ЕКА внутри Солнечной системы Solar Orbiter, SOHO и BepiColombo также попали под взрыв вспышки, предоставив еще больше выгодных точек для изучения этого солнечного события. «В настоящее время мы живем в золотой век физики Солнечной системы. Детекторы излучения на борту планетарных миссий, таких как BepiColombo на пути к Меркурию и Juice на пути к Юпитеру, добавляют столь необходимое покрытие для изучения ускорения и распространения солнечных лучей. энергичные частицы», — отмечает Марко Пинто, научный сотрудник ЕКА, работающий над детекторами излучения. Защита астронавтов, когда они отправляются в космос, является важной и важной задачей для ЕКА. Понимание и прогнозирование интенсивных радиационных явлений является жизненно важной частью этого. Специальные приборы измеряют радиационную обстановку в космосе и используются для защиты критически важной космической и наземной инфраструктуры, а также защиты космонавтов. Если их вовремя предупредить, астронавты могут искать защиты, например, в комбинезоне или укрытии в пещерах. Текущая политика на Международной космической станции заключается в том, чтобы уйти в спальные помещения или на кухню, где стены защищают от радиации.
|
|
|
|
Программа Artemis, которая отправляет астронавтов на Луну, включает в себя космическую станцию на лунной орбите, называемую Gateway. На шлюзе три комплекта инструментов будут контролировать радиационную обстановку вокруг Луны: Европейский массив датчиков радиации ЕКА (ERSA), Набор экспериментов НАСА по гелиофизическим измерениям окружающей среды и радиации (HERMES) и Внутренний массив дозиметров ЕКА/ДЖАКСА (IDA). Вместе эти эксперименты будут измерять радиационную среду за пределами Gateway, одновременно отслеживая конкретные дозы облучения внутри, на расстоянии от 3000 до 70 000 км от лунной поверхности. Эти измерения будут иметь решающее значение для лучшего понимания окружающей среды, с которой астронавты столкнутся в межпланетном пространстве. Космические агентства также изучают защитную одежду, чтобы свести к минимуму воздействие космического излучения на организм. Два идентичных манекена, разработанных Немецким аэрокосмическим центром (DLR), были пассажирами испытательного полета Artemis I, который пролетал мимо Луны в ноябре и декабре 2022 года.
|
|
|
|
Манекены, получившие прозвища Хельга и Зоар, были смоделированы на основе женского тела и оснащены датчиками излучения, предоставленными DLR и НАСА. Хельга летела незащищенной, но Зохар был одет в недавно разработанный жилет радиационной защиты, закрывающий ее торс. Исследователи из DLR в настоящее время сравнивают два набора данных, измеренных Хельгой и Зохаром. Колин Уилсон, научный сотрудник проекта ExoMars TGO, заключает: «Космическая радиация может создать реальную опасность для наших исследований по всей Солнечной системе. Измерения радиационных явлений высокого уровня с помощью роботизированных миссий имеют решающее значение для подготовки к длительным пилотируемым миссиям. Благодаря данным благодаря таким миссиям, как ExoMars TGO, мы можем подготовиться к тому, как лучше всего защитить наших людей-исследователей».
|
|
|
|
Источник
|
