Evropa spouští unikátní simulátor kosmického záření: Ochrání astronauty na cestách k Marsu

Vědci v Evropě vyvinuli první simulátor galaktického kosmického záření, které ohrožuje astronauty při cestách mimo magnetické pole Země. Systém umožní studovat rizika a vyvíjet ochranu pro budoucí mise na Měsíc a Mars.

Vědci v Evropě vyvinuli první simulátor schopný věrně napodobit galaktické kosmické záření, které představuje jedno z nejzávažnějších radiačních rizik při cestách do hlubokého vesmíru. Tento systém umožňuje výzkumníkům simulovat radiační prostředí, jemuž čelí astronauti za hranicemi magnetického pole Země. Výsledky výzkumu byly publikovány ve dvou článcích v časopise Life Sciences in Space Research.

Až dosud Evropě chyběl spolehlivý způsob, jak reprodukovat galaktické kosmické záření na Zemi. Simulátor nyní poskytuje vědcům kontrolované prostředí pro studium těchto rizik. Astronauti cestující mimo magnetické pole Země jsou neustále vystaveni kosmickému záření, přičemž mise do hlubokého vesmíru čelí mnohem vyšším úrovním než ty na nízké oběžné dráze Země.

Galaktické kosmické záření pochází z vnějšku sluneční soustavy. Výbušné kosmické události, jako jsou supernovy, urychlují tyto částice napříč Mléčnou dráhou. Tyto částice se skládají převážně z protonů a jader helia, ale zahrnují také těžší, vysoce nabité a vysokoenergetické částice známé jako HZE částice. Vědci odhadují, že proton projde každou buňkou v těle astronauta každých několik dní a jádra helia každých několik týdnů. Těžší částice dorazí zhruba každých několik měsíců. Záření navíc interaguje s ochranou kosmické lodi, což vytváří neutrony a fragmenty, které zvyšují expozici záření.

Galaktické kosmické záření představuje významná dlouhodobá zdravotní rizika. Může zvýšit riziko rakoviny, poškodit buňky a ovlivnit centrální nervový systém. Záření může také narušit elektroniku kosmických lodí. Pochopení těchto nebezpečí zůstává zásadní pro budoucí mise na Měsíc a Mars.

Výzkumníci postavili simulátor pomocí urychlovačů v komplexu Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) v Darmstadtu. „Až dosud neexistoval v Evropě spolehlivý způsob, jak simulovat GCR,“ vysvětluje Marco Durante, profesor na Technické univerzitě v Darmstadtu a vedoucí výzkumného oddělení biofyziky GSI/FAIR. „Proto náš výzkumný tým s podporou partnerů z ESA vyvinul simulátor GCR a uvedl jej do provozu v GSI/FAIR v rámci experimentálního programu FAIR Phase 0.“

Systém využívá vysokoenergetické iontové svazky produkované urychlovači GSI. Vědci začínají se svazkem iontů železa, mění jeho energii a poté jej směrují do speciálně navržených modulátorů svazku. Modulátory byly optimalizovány tak, aby reprodukovaly radiační podmínky podobné hlubokému vesmíru. „Naše výsledky ukazují dobrou shodu s hodnotami známými z vesmírných misí,“ uvádí se ve zprávě. „Tato technika může být použita k vytvoření smíšeného radiačního pole, které replikuje expozici GCR v lehce stíněném prostředí, jako je kosmická loď.“