Kunne lavarør, huler eller underjordiske boliger være en sikker havn for fremtidige astronauter på Mars? Forskere på NASAs Curiosity roverhold hjælper med at undersøge lignende spørgsmål med Radiation Assessment Detector eller RAD.
I modsætning til Jorden har Mars ikke et magnetfelt, der beskytter den mod højenergipartikler, der flyver gennem rummet. Denne stråling kan forårsage alvorlig skade på menneskers sundhed og alvorligt underminere de livsstøttesystemer, som Mars-astronauter vil være afhængige af.
Baseret på data fra RAD Curiosity finder forskerne, at brug af naturlige materialer som sten og sedimenter på Mars kan give en vis beskyttelse mod denne allestedsnærværende kosmiske stråling. I et papir offentliggjort i sommer i JGR Planets beskrev de, hvordan Curiosity forblev parkeret nær en klippe på et sted kaldet Murray Buttes fra 9. til 21. september 2016.
Mens der var der, registrerede RAD en reduktion på 4 % i den samlede stråling. Endnu vigtigere er det, at enheden fandt en reduktion på 7,5 % i neutrale partikelemissioner, herunder neutroner, som kan trænge ind i sten og er særligt skadelige for menneskers sundhed. Disse tal er statistisk høje nok til at vise, at dette skyldes Curiositys placering ved bunden af klippen, snarere end de sædvanlige ændringer i baggrundsstråling. Forskerne leder nu efter andre steder, hvor RAD kan replikere sådanne målinger.
NASAs rumvejrpost på Mars
Meget af den stråling, der måles af RAD, kommer fra galaktiske kosmiske stråler - partikler udsendt af eksploderende stjerner og spredt ud over hele universet. Dette skaber et tæppe af "strålingsbaggrund", som kan udgøre en fare for menneskers sundhed. Sporadisk intens stråling kommer fra Solen i form af solstorme, som sender kraftige buer af ioniseret gas ud i det interplanetariske rum.
"Disse strukturer bøjer sig i rummet og danner nogle gange komplekse croissantformede magnetiske rør, der er større end Jorden, og producerer stødbølger, der effektivt kan excitere partikler," sagde Jinnan Guo, der ledede undersøgelsen, offentliggjort i september i The Astronomy and Astrophysics Review, hvori analyser ni års RAD-data.
"Kosmiske stråler, solstråling, solstorme er alle komponenter i rumvejr, og RAD er faktisk en forpost af rumvejr på overfladen af Mars," sagde Don Hassler fra Southwest Research Institute, hovedforsker af RAD-instrumentet.
Solstorme forekommer med varierende hyppighed baseret på 11-årige cyklusser, hvor nogle cyklusser har hyppigere og kraftigere storme end andre. Ironisk nok kan perioder med maksimal solaktivitet vise sig at være det sikreste tidspunkt for fremtidige astronauter på Mars: øget solaktivitet beskytter den røde planet mod kosmiske stråler med 30-50 % sammenlignet med perioder, hvor solaktiviteten er lavere.
"Det er et kompromis," sagde Guo. "Disse perioder med høj intensitet reducerer én kilde til stråling: den allestedsnærværende højenergiske kosmiske strålebaggrundsstråling omkring Mars. Men på samme tid vil astronauter skulle kæmpe med periodisk, mere intens stråling fra solstorme."
RAD-observationer er nøglen til at udvikle evnen til at forudsige og måle rumvejr, Solens virkninger på Jorden og andre solsystemlegemer. Da NASA planlægger mulige menneskelige flyvninger til Mars, fungerer RAD som en forpost og en del af Heliophysical System Observatory – en flotille på 27 missioner, der studerer Solen og dens indvirkning på rummet – hvis forskning understøtter vores forståelse og udforskning af rummet.
Hidtil har RAD målt virkningerne af mere end et dusin solstorme (fem under Mars-flyvningen i 2012), selvom de seneste ni år har været præget af særligt svage perioder med solaktivitet.
Forskere er lige nu begyndt at se øget aktivitet, efterhånden som Solen kommer ud af dvale og bliver mere aktiv. Faktisk fandt RAD beviser for den første X-klasse-udbrud af den nye solcyklus den 28. oktober 2021. X-klasse-udbrud er den mest intense kategori af soludbrud, hvoraf den største kan slå strøm og kommunikation ud på Jorden. Flere observationer er nødvendige for at vurdere, hvor farlig en virkelig kraftig solstorm er for mennesker på overfladen af Mars.
RAD's resultater vil indgå i den meget større mængde data, der vil blive indsamlet til fremtidige bemandede missioner. NASA har endda udstyret Curiositys modstykke, Perseverance-roveren, med prøver af rumdragtsmaterialer for at vurdere, hvor godt de holder til stråling over tid.
Læs også: