Astronomi

Bisakah kita melakukan perjalanan ke planet Mars?

Bisakah kita melakukan perjalanan ke planet Mars?

NASA memiliki misteri untuk dipecahkan: Bisakah kita mengirim orang ke Mars, atau tidak? Ini masalah radiasi. Kita tahu jumlah radiasi di luar sana, menunggu kita di antara Bumi dan Mars, tetapi kita tidak yakin bagaimana tubuh manusia akan bereaksi terhadapnya.

Astronot NASA telah berada di luar angkasa, kadang-kadang, selama 45 tahun. Kecuali untuk beberapa perjalanan cepat ke bulan, mereka tidak pernah menjauh dari Bumi untuk jangka waktu yang lama. Ruang yang dalam penuh dengan proton yang disebabkan oleh sinar matahari, sinar gamma yang berasal dari lubang hitam yang baru lahir dan sinar kosmik dari ledakan bintang. Perjalanan panjang ke Mars, tanpa planet besar di dekatnya yang bertindak sebagai perisai yang memantulkan radiasi itu, akan menjadi petualangan baru.

NASA mengukur bahaya radiasi di unit risiko karsinogenik. Warga Amerika berusia 40 tahun yang sehat, bukan perokok, memiliki peluang (besar) 20% untuk akhirnya meninggal karena kanker. Itu tetap di Bumi. Jika saya bepergian ke Mars, risikonya akan meningkat. Pertanyaannya adalah berapa banyak?

Menurut sebuah studi tahun 2001 pada orang yang terpapar radiasi dosis besar - hal. e. Korban bom atom Hiroshima, dan ironisnya, pasien kanker yang telah menjalani radioterapi - risiko yang melekat dalam misi berawak ke Mars yang berlangsung 1.000 hari akan jatuh antara 1% dan 19%. Respons yang paling mungkin adalah 3,4%, tetapi margin kesalahan sangat luas. Yang lucu adalah bahwa itu bahkan lebih buruk bagi wanita. Karena payudara dan ovarium, risiko pada astronot wanita hampir dua kali lipat dari pasangan pria mereka.

Para peneliti yang melakukan penelitian ini berasumsi bahwa pesawat ruang angkasa di Mars akan dibangun terutama dari aluminium, seperti kapsul Apollo. "Kulit" pesawat ruang angkasa akan menyerap hampir setengah dari radiasi yang menabraknya.

Jika persentase risiko tambahan hanya sedikit lebih ... itu akan baik-baik saja. Kita bisa membangun pesawat ruang angkasa menggunakan aluminium dan menuju ke Mars. Aluminium adalah bahan favorit dalam konstruksi kapal karena ringan dan kekuatannya, dan pengalaman panjang yang dimiliki para insinyur selama beberapa dekade dalam industri dirgantara. Tetapi jika itu adalah 19%, astronot kita yang berusia 40 tahun akan menghadapi risiko kematian akibat 20% kanker plus 19%, yaitu, 39% setelah kembali ke Bumi. Itu tidak bisa diterima. Margin of error lebar, untuk alasan yang baik. Radiasi luar angkasa adalah campuran unik dari sinar gamma, proton yang sangat energik dan sinar kosmik. Semburan ledakan atom dan perawatan kanker, yang merupakan dasar dari banyak penelitian, bukanlah pengganti yang andal untuk radiasi "nyata".

Ancaman terbesar bagi para astronot dalam perjalanan ke Mars adalah ancaman sinar kosmik galaksi. Sinar-sinar ini tersusun dari partikel-partikel yang dipercepat di hampir kecepatan cahaya, yang berasal dari ledakan supernova yang jauh. Yang paling berbahaya adalah inti yang terionisasi berat. Gelombang sinar ini akan menembus kulit kapal dan kulit manusia seperti bola meriam kecil, menghancurkan untaian molekul DNA, merusak gen dan membunuh sel.

Astronot jarang terpapar dengan dosis penuh dari angkasa luar ini. Pertimbangkan Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS): yang mengorbit hanya 400 km di atas permukaan bumi. Tubuh planet kita, tampak besar, hanya memotong sepertiga dari sinar kosmik sebelum mencapai ISS. Sepertiga lainnya dialihkan oleh magnetosfer Bumi. Astronot pesawat ulang-alik mendapat manfaat dari pengurangan serupa.

Para astronot proyek Apollo yang melakukan perjalanan ke bulan menyerap dosis yang lebih besar - sekitar 3 kali dari ISS - tetapi hanya selama beberapa hari selama perjalanan mereka dari Bumi ke bulan. Dalam perjalanan mereka ke bulan, kru Apollo melaporkan melihat kilatan sinar kosmik di retina mereka, dan sekarang, bertahun-tahun kemudian, beberapa dari mereka telah mengembangkan katarak. Di sisi lain, mereka sepertinya tidak terlalu menderita. Tetapi para astronot yang bepergian ke Mars akan "di luar sana" selama satu tahun atau lebih. Kita belum dapat memperkirakan, dengan reliabilitas, apa yang akan dilakukan oleh sinar kosmik terhadap kita ketika kita terpapar begitu lama.

Mencari tahu adalah misi Laboratorium Radiasi Luar Angkasa NASA (NSRL) yang baru, yang berbasis di lokasi Laboratorium Nasional Brookhaven, yang berlokasi di New York, di bawah Departemen Energi AS. UU dan diresmikan pada Oktober 2003. Di NSRL ada partikel akselerator yang dapat mensimulasikan sinar kosmik. Para peneliti mengekspos sel-sel dan jaringan mamalia pada sekumpulan partikel, dan kemudian memeriksa kerusakannya. Tujuannya adalah untuk mengurangi ketidakpastian dalam perkiraan risiko menjadi hanya sebagian kecil untuk 2015.

Begitu kita tahu risikonya, NASA dapat memutuskan pesawat ruang angkasa seperti apa yang akan dibangun. Mungkin saja bahan bangunan biasa, seperti aluminium, tidak cukup baik. Bagaimana kalau membuat kapal plastik?

Plastik kaya akan hidrogen, elemen yang melakukan pekerjaan besar sebagai penyerap sinar kosmik. Misalnya, polietilen, bahan yang sama dengan kantong sampah dibuat, menyerap 20% lebih banyak sinar kosmik daripada aluminium. Beberapa bentuk polietilen yang diperkuat, yang dikembangkan oleh Marshall Space Flight Center, 10 kali lebih kuat dari aluminium, dan juga lebih ringan. Ini bisa menjadi bahan yang dipilih untuk pembangunan pesawat ruang angkasa, jika kita bisa memproduksinya cukup murah.

Jika plastiknya tidak cukup baik, maka keberadaan hidrogen murni bisa diperlukan. Hidrogen liter ke liter, cair memblokir sinar kosmik 2, 5 kali lebih baik dari aluminium. Beberapa desain pesawat ruang angkasa canggih membutuhkan tangki besar hidrogen cair sebagai bahan bakar, sehingga kita bisa melindungi awak dari radiasi dengan membungkus kabin dengan tangki.

Bisakah kita pergi ke Mars? Mungkin, tetapi pertama-tama, kita harus menyelesaikan pertanyaan tentang tingkat radiasi yang dapat ditahan oleh tubuh kita, dan pesawat ruang angkasa macam apa yang perlu kita bangun.

◄ SebelumnyaSelanjutnya ►
Orbit planet-planetBumi asteroid merumput dan benda-benda Apollo


Video: Beginilah Suasana Kehidupan Manusia di Planet Mars Jika Pindah Meninggalkan Bumi (Januari 2022).