Διαστημική ασπίδα για να εμποδίσει να φθάσει η ακτινοβολία

Πηγή: BBC, 18 Απριλίου 2007

Βρετανοί επιστήμονες σκέπτονται να εξετάσουν εάν θα μπορούσε μια προστατευτική ασπίδα. που είχε χρησιμοποιηθεί στο έργο Star Trek, να προστατεύσει τους αστροναύτες από την ακτινοβολία στο διάστημα. Υποστηρίζουν ότι αυτές οι μαγνητικές ασπίδες θα μπορούσαν να επεκταθούν γύρω από το διαστημικό σκάφος και στις επιφάνειες των πλανητών για να εκτρέψουν τα επιβλαβή ενεργητικά σωματίδια.

Διαστημικές υπηρεσίες αρκετών χωρών έχουν εξαγγείλει τις προθέσεις τους να επαναλάβουν την ανθρώπινη εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος.

Μια ασπίδα γεμάτη πλάσμα θα πρόσφερε προστασία από τα βλαβερά σωματίδια ελπίζοντας οι επιστήμονες να μιμηθούν το μαγνητικό πεδίο που προστατεύει τη γη.

Όμως υπάρχουν διάφοροι κίνδυνοι που περιμένουν τους μελλοντικούς διαστημικούς εξερευνητές, ειδικά αυτοί που σχετίζονται με την καρκινογόνο ακτινοβολία, και που συναντάται μόλις οι διαστημικές αποστολές φεύγουν πέρα από την προστατευτική μαγνητική ασπίδα, ή την μαγνητόσφαιρα, η οποία προστατεύει τη γη ενάντια σε αυτά τα ενεργητικά σωματίδια.

Η γήινη μαγνητόσφαιρα εκτρέπει πολλά από αυτά τα σωματίδια, ενώ άλλα απορροφώνται κατά ένα μεγάλο μέρος από την ατμόσφαιρα.

Μεταξύ 1968 και 1973, οι αστροναύτες του Απόλλων ήταν στο διάστημα για περίπου 10 ημέρες μόνο κάθε φορά. Και ήταν απλά τυχεροί που δεν βρέθηκαν στο διάστημα την περίοδο μιας σημαντικής έκρηξης στον ήλιο, που θα είχε πλημμυρίσει το διαστημικό σκάφος τους με τη θανάσιμη ακτινοβολία. 

Τα μέλη του πληρώματος στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό μπορούν να κρυφτούν σε ένα θάλαμο με παχιά προστατευτικά τοιχώματα κατά τη διάρκεια μιας περιόδου με μεγάλη ηλιακή ακτινοβολία.

Σταθερό πεδίο

Αλλά αυτά τα τελευταία προστατευτικά καταφύγια δεν θα ήταν πρακτικά στα διαστημικά ταξίδια μακράς διάρκειας, δεδομένου ότι η μικρή καθημερινή δόση από ενεργά σωματίδια είναι πιθανά τόσο επιβλαβής στην υγεία των αστροναυτών όσο και οι μεγάλες ηλιακές θύελλες.

Η καταστρεπτική ηλιακή δραστηριότητα είναι δύσκολο να προβλεφθεί εκεί πάνω. Τα επιβλαβή σωματίδια προέρχονται από τον ήλιο, υπό μορφή ηλιακού ανέμου και από πηγές έξω από το ηλιακό σύστημά μας.

Για να δημιουργήσουν τη προστατευτική ασπίδα γύρω από ένα διαστημικό σκάφος ή την επιφάνεια ενός πλανήτη ή ενός φεγγαριού, οι επιστήμονες πρέπει να παραγάγουν ένα μαγνητικό πεδίο και να το γεμίσουν έπειτα με ιονισμένο αέριο ή πλάσμα.

Το πλάσμα θα κρατιόταν στη θέση του μόνο με ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο (χωρίς το μαγνητικό πεδίο, το πλάσμα θα παρασυρόταν απλά μακριά). Αυτή η ασπίδα θα μπορούσε να επεκταθεί γύρω από ένα διαστημικό σκάφος ή γύρω από τους αστροναύτες στην επιφάνεια ενός πλανητικού σώματος όπως το φεγγάρι.

Δεδομένου ότι τα ενεργητικά σωματίδια αλληλεπιδρούν με το πλάσμα, η ενέργεια θα έμενε μακριά από αυτούς και αυτά θα επιβραδύνονταν.

"Δεν χρειάζεστε μεγάλο μαγνητικό πεδίο για να κρατήσετε μακριά τον ηλιακό άνεμο. Θα μπορούσατε να δημιουργήσετε την ασπίδα 20-30 χιλιόμετρα μακριά από το διαστημικό σκάφος", εξήγησε ο Δρ Ruth Bamford, από το εργαστήριο Rutherford-Appleton, ένας από τους επιστήμονες της ομάδας.

Ο Δρ Mike Hapgood, από το ίδιο ερευνητικό κέντρο, είπε ότι το ωραίο είναι ότι η τεχνολογία των μαγνητών είναι αρκετά εξελιγμένη εδώ στη γη. Η ερώτηση είναι αν μπορούμε να την μεταφέρουμε στο διάστημα.

Η ομάδα προγραμματίζει να χτίσει μια τεχνητή μαγνητόσφαιρα στο εργαστήριο. Αλλά θα επιθυμούσαν να εφαρμόσουν τη μέθοδο τους και σε έναν δορυφόρο δοκιμής, που θα εξέταζε την τεχνολογία στο διάστημα.

Ασπίδες

Η ιδέα έχει παρομοιαστεί με τις προστατευτικές ασπίδες που προστατεύει το USS Enterprise καθώς και άλλα διαστημικά σκάφη στο Star Trek. Όπως και τα αντίστοιχά τους στο έργο της επιστημονικής φαντασίας, αυτές οι ασπίδες θα μπορούσαν επίσης να 'ανάβουν' και να 'σβήνουν.

 
Η προγραμματισμένη βάση στο φεγγάρι θα εκτεθεί στην ηλιακή ακτινοβολία

Μια τεχνητή μαγνητόσφαιρα θα μπορούσε να μεταφερθεί οπουδήποτε στο ηλιακό σύστημα, όπου οι άνθρωποι θα πρέπει να βρίσκονται για πολύ χρόνο.

Μια μόνιμη βάση στο φεγγάρι προγραμματίζει να χτίσει της NASA, και θα μπορούσε να θαφτεί κάτω από το σεληνιακό χώμα για να προστατεύσει τους αστροναύτες και τον εξοπλισμό τους από τη διαστημική ακτινοβολία. Αλλά οι άνθρωποι θα είναι ακόμα τρωτοί αν αποτολμήσουν διαστημικούς περιπάτους εκεί πάνω.

"Τα συστήματα προειδοποίησής μας δεν είναι και πολύ καλά για τις ηλιακές εκλάμψεις. Μπορεί να ξέρουμε ότι είναι μια επικίνδυνη περίοδος από την άποψη της ηλιακής δραστηριότητας, αλλά μπορεί να είμαστε σε φουλ επιφυλακή για εβδομάδες", λέει ο Δρ Hapgood. 

"Όμως αν υπάρχει πρόβλημα, δεν θα μπορούμε να περιμένουμε μια εβδομάδα ή και περισσότερο για να το λύσουμε. Γι αυτό θέλουμε μια συσκευή-ασπίδα για να προστατεύει τους ανθρώπους πάνω στην επιφάνεια, δεδομένου ότι μια τέτοια ασπίδα θα αναπτυσσόταν μέσα σε δέκα λεπτά μόνο και θα μείωνε την επίδραση μιας έκλαμψης. Θα είναι ένα πρόσθετο επίπεδο ασφάλειας."

Η ιδέα για τις ασπίδες προέρχεται από την τεχνολογία που θα χρησιμοποιείται στο μέλλον στους πειραματικούς αντιδραστήρες πυρηνικής σύντηξης. Στις διατάξεις σύντηξης χρησιμοποιούνται μαγνητικά πεδία για να κρατήσουν το πλάσμα μακριά από τα εσωτερικά τοιχώματα του αντιδραστήρα.

"Στις διαστημικές βάσεις στη Σελήνη όμως θα κάνουμε το αντίθετο. Θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε την ίδια τεχνική για να κρατήσουμε ένα αντικείμενο εσωτερικά μακριά από το πλάσμα που θα είναι στο εξωτερικό", τονίζει ο Δρ Bamford.

Λεπτομέρειες αυτής της έρευνας παρουσιάστηκαν στην Εθνική Συνεδρίαση της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.