Motivul pentru care NASA a trimis două manechine să zboare în jurul Lunii

Descoperirile se bazează pe date de la Artemis I, o călătorie de 25 de zile în jurul Lunii și de la sfârșitul anului 2022, scrie CNN.

Capsula Orion din acea misiune, care a urmat o traiectorie similară cu cea pe care va programată să o urmeze Artemis II, a fost fără echipaj, dar a transportat oaspeți speciali non-umani.

Doi dintre ei, trunchiuri de manechin numite Helga și Zohar, au zburat în jurul Lunii pentru a testa cât de multă radiație ar putea experimenta astronauții în timp ce se aventurează pe Lună.

Manechinele au fost realizate din materiale care imită țesuturile moi, organele și oasele unei persoane și, la fel ca nava spațială, includeau un detector pentru a urmări expunerea la radiații pe parcurs.

Acum, oamenii de știință au făcut publice primele rezultate în revista Nature, după ce au studiat datele detectorului. Descoperirile arată că tehnologia de ecranare folosită în navă spațială a fost eficientă în atenuarea radiațiilor experimentate în timpul călătoriei.

„Misiunea Artemis I marchează un pas crucial în îmbunătățirea înțelegerii noastre asupra modului în care radiațiile spațiale influențează siguranța viitoarelor misiuni cu echipaj pe Lună”, a declarat Sergi Vaquer Araujo, liderul echipei de medicină spațială a Agenției Spațiale Europene, într-un comunicat.

Araujo nu a fost implicat în studiu. Dar Agenția Spațială Europeană a contribuit cu cinci dozimetre mobile pentru a măsura radiația în întreaga navă spațială Orion.

„Dobândim informații valoroase despre modul în care radiația spațială interacționează cu scutul navei spațiale, tipurile de radiații care pătrund pentru a ajunge în corpul uman și care zone din interiorul Orion oferă cea mai mare protecție”, a spus Araujo.

Zborurile apropiate, protejate de Pământ împotriva radiațiilor cosmice 

NASA studiază impactul radiațiilor spațiale asupra sănătății umane de zeci de ani, încă de la primele misiuni spațiale cu echipaj, din anii 1960. De asemenea, sunt colectate în mod regulat date de la astronauții care petrec șase luni până la un an la bordul Stației Spațiale Internaționale.

Stația rămâne pe orbita joasă a Pământului, ceea ce înseamnă că este parțial protejată de câmpul magnetic al Pământului, precum și de ecranarea grea încorporată în designul laboratorului care orbitează. Câmpul magnetic al Pământului împiedică, de asemenea, razele cosmice să ajungă la astronauți.

Dar pentru viitoarele misiuni în spațiul profund, astronauții se vor îndepărta de protecția Pământului și vor trebui să se bazeze pe o navă spațială bine protejată și pe costume spațiale speciale.

Misiunile spațiale de lungă durată pe Lună și Marte vor expune astronauții la radiații de la razele cosmice sau la particule de înaltă energie care se mișcă prin spațiu.

Pentru a ajunge în spațiul cosmic, astronauții vor trebui, de asemenea, să călătorească prin Centurile Van Allen ale Pământului, două benzi de radiații care înconjoară planeta noastră ca niște gogoși gigantice, potrivit NASA.

Senzorii încorporați în capsula Orion au captat pentru prima oară date de radiații continue din călătoria de la Pământ la Lună și înapoi, au spus cercetătorii. Deși există unele date din misiunile Apollo, acestea nu au fost colectate în mod continuu.

Senzorii au arătat că expunerea la radiații în cadrul Orion a variat semnificativ în funcție de locația detectorilor, potrivit autorilor studiului.

Un „adăpost de furtună” cosmic

Pe măsură ce Orion a trecut prin Centurile Van Allen, datele au arătat că zonele cele mai protejate, cum ar fi „adăpostul de furtună” al capsulei, au oferit de patru ori mai multă protecție decât zonele mai puțin protejate.

Cercetătorii au stabilit că expunerea la radiații în aceste locuri a rămas la un nivel sigur pentru astronauți, pentru a evita boala acută de radiații.

„Adăpostul pentru furtuni este o zonă foarte îngustă folosită pentru depozitarea proviziilor pentru echipaj”, a spus autorul principal al studiului Stuart George, om de știință în cadrul Grupului de analiză a radiațiilor spațiale de la Centrul spațial Johnson al NASA din Houston.

„Am descoperit că adăpostul de furtună era zona cea mai protejată a vehiculului, ceea ce este bine pentru că a fost proiectat în acest fel!”.

Trecerea prin Centurile Van Allen a fost considerată comparabilă cu a echipajului care a întâlnit un eveniment meteorologic spațial.

Pe măsură ce Soarele se apropie de maximul solar - vârful ciclului său de 11 ani, așteptat anul acesta - devine mai activ, eliberând erupții solare intense și ejecții de masă coronală. Ejecțiile de masă coronală sunt nori mari de gaz ionizat numit plasmă și câmpuri magnetice care se eliberează din atmosfera exterioară a Soarelui.

Când aceste izbucniri sunt îndreptate către Pământ, ele pot afecta navele spațiale, sateliții, stația spațială și chiar rețeaua electrică de la sol.

„Acest lucru ne-a ajutat să ne validăm designul adăpostului pentru a proteja echipajul de evenimentele energetice ale particulelor solare cauzate de vremea spațială”, a spus George.

Expunerea la raze cosmice, care poate reprezenta majoritatea radiațiilor pe care le-ar putea experimenta astronauții în timpul zborurilor spațiale pe termen lung, au fost cu 60% mai mici pe Artemis I decât cele experimentate de misiunile anterioare, inclusiv misiunile robotizate pe Marte, a spus George.

O furtună solară care să afecteze astronauții ar dura câteva zile

Echipa a remarcat, de asemenea, o surpriză în descoperiri. Pe măsură ce Orion a trecut prin Centurile Van Allen, nava spațială a făcut o întoarcere pentru a efectua o ardere a propulsorului, asigurându-se că se află pe traiectoria corectă.

În timpul răsturnării, nivelurile de radiații din interiorul capsulei au scăzut cu 50%, deoarece manevra a plasat mai mult din ecranul lui Orion pe calea radiației, a spus George.

Măsurătorile efectuate în timpul Artemis I ar putea ajuta proiectarea viitoarelor misiuni de zboruri spațiale umane, au spus autorii studiului.

Dacă ar avea loc o furtună solară în timp ce astronauții Artemis se aflau în spațiu, aceasta ar putea dura câteva zile.

Conceptul de adăpost pentru furtună a fost schimbat pentru Artemis II, deoarece adăpostul mai mic de la bordul Artemis I s-ar putea să nu fie suficient de mare pentru ca echipajul să poată efectua operațiuni normale dacă ar trebui să rămână acolo pentru o perioadă lungă de timp în timpul unei furtuni solare, cunoscută și sub numele de adăpost solar.

„Pe Artemis II, echipajul va lega proviziile de peretele cel mai puțin protejat al navei spațiale Orion”, a explicat George.

„Acest lucru înseamnă că, în timpul unui eveniment energetic de particule solare, echipajul va putea folosi mult mai mult din cabină, fiind în același timp protejat efectiv de radiații. Va fi foarte interesant să testăm acest lucru în spațiu, cu echipajul”.

Etapa de bază pentru puternica rachetă Artemis II a ajuns la Centrul Spațial Kennedy al NASA din Florida în cursul verii, iar asamblarea rachetei Artemis III este deja în curs. Artemis III – programată pentru 2026 – își propune să aselenizeze pentru prima dată o femeie și o persoană de culoare la polul sud lunar.

Între timp, echipajul Artemis II, inclusiv astronauții NASA Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch și astronautul Agenției Spațiale Canadei Jeremy Hansen, s-au antrenat pe teren în Islanda.

Deși nu vor aseleniza, echipajul va călători 7.402 de kilometri dincolo de partea îndepărtată a Lunii pentru a captura imagini ale caracteristicilor de suprafață lunară, cum ar fi cratere de pe orbită.

„Făcându-i pe oameni să țină camera în timpul unei treceri lunare și să descrie ceea ce văd într-un limbaj pe care oamenii de știință îl pot înțelege este un avantaj pentru știință”, a spus Kelsey Young, director de științe lunare pentru Artemis II și ofițer științific la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA în Greenbelt, Maryland.

„În mare parte, pentru asta pregătim astronauții atunci când îi ducem în aceste medii asemănătoare Lunii de pe Pământ”.