NASA återvänder till månen - inte bara robotar, utan människor. Under de kommande decennierna kan vi förvänta oss att se livsmiljöer, växthus och kraftverk där uppe. Astronauter kommer att vara ute bland moondusten och kratrarna, utforska, prospektera, bygga.
Bra sak.
Den 20 januari 2005 exploderade en gigantisk solfläck med namnet “NOAA 720”. Sprängningen utlöste en solskydd i X-klass, den mest kraftfulla typen, och kastade ett miljontonsmoln av elektrifierad gas (en "koronal massutkastning") ut i rymden. Solprotoner accelererade till nästan ljus hastighet genom explosionen nådde Earth-Moon-systemet minuter efter flänsen - början av en dagslång "protonstorm."
Här på jorden led ingen. Vår planets tjocka atmosfär och magnetfält skyddar oss från protoner och andra former av solstrålning. I själva verket var stormen bra. När den utbredda koronala massutkastningen anlände 36 timmar senare och träffade jordens magnetfält såg himmelövervakarna i Europa de ljusaste och vackraste aurororna i år: galleri.
Månen är en annan historia.
"Månen är helt utsatt för solfällningar", förklarar solfysikern David Hathaway från Marshall Space Flight Center. "Det har ingen atmosfär eller magnetfält som avleder strålning." Protoner som rusar mot månen träffade helt enkelt marken - eller vem som helst som går runt utanför.
Den 20 januari protonstormen var av vissa mått den största sedan 1989. Den var särskilt rik på höghastighetsprotoner som packade mer än 100 miljoner elektronvolt (100 MeV) energi. Sådana protoner kan grava igenom 11 centimeter vatten. En tunnskinnad rymddräkt skulle ha erbjudit lite motstånd.
"En astronaut som fångades utanför när stormen drabbade skulle bli sjuk", säger Francis Cucinotta, NASA: s strålhälsoombud vid Johnson Space Center. Till att börja med skulle han känna sig bra, men några dagar senare skulle symtom på strålningssjukdom uppstå: kräkningar, trötthet, låga blodantal. Dessa symtom kan kvarstå i flera dagar.
Astronauter på International Space Station (ISS) var förresten säkra. ISS är kraftigt avskärmad, plus stationen kretsar runt jorden i vår planet skyddande magnetfält. "Besättningen absorberade förmodligen inte mer än en rem," säger Cucinotta.
En rem, kort för Roentgen Equivalent Man, är strålningsdosen som orsakar samma skada på människans vävnad som 1 roentgen röntgenstrålar. En typisk tandröntgen, till exempel, levererar cirka 0,1 rem. Så för ISS-besättningen var den 20 januari protonstormen som 10 resor till tandläkaren - skrämmande, men ingen skada gjort.
På månen, beräknar Cucinotta, skulle en astronaut skyddad av mer än en rymddräkt ha absorberat cirka 50 rem av joniserande strålning. Det räcker för att orsaka strålningssjuka. ”Men det hade inte varit dödligt,” tillägger han.
Höger: Den 20 januari protonstormen fotograferad från rymden av en krona ombord på Solar and Heliospheric Observatory (SOHO). De många fläckarna är solprotoner som slår rymdskeppets digitala kamera. [Mer]
För att dö måste du plötsligt ta upp 300 rem eller mer.
Nyckelordet är plötsligt. Du kan få 300 rem spridda över ett antal dagar eller veckor med liten effekt. Att sprida dosen ger kroppen tid att reparera och ersätta sina egna skadade celler. Men om 300 rem kommer på en gång ... ”vi uppskattar att 50% av de utsatta personerna skulle dö inom 60 dagar utan medicinsk vård,” säger Cucinotta.
Sådana doser från en solfällning är möjliga. Till skillnad: den legendariska solstormen i augusti 1972.
Det är legendariskt (på NASA) eftersom det hände under Apollo-programmet när astronauterna åkte fram och tillbaka till månen regelbundet. Då hade besättningen på Apollo 16 just återvänt till jorden i april medan besättningen på Apollo 17 förberedde sig för en månlandning i december. Lyckligtvis var alla säkert på jorden när solen gick i höjdled.
”En stor solfläck dök upp den 2 augusti 1972, och under de kommande tio dagarna utbröt den om och om igen,” påminner Hathaway. Sprängkraften orsakade, "en protonstorm mycket värre än den vi just har upplevt", tillägger Cucinotta. Forskare har studerat det sedan dess.
Cucinotta uppskattar att en månvandrare som fångades i stormen i augusti 1972 kan ha absorberat 400 rem. Dödligt? "Inte nödvändigtvis", säger han. En snabb resa tillbaka till jorden för medicinsk vård kunde ha räddat den hypotetiska astronautens liv.
Visserligen kommer ingen astronaut att gå runt på månen när det finns en jätte solflek som hotar att explodera. "De kommer att stanna kvar i sitt rymdskepp (eller livsmiljö)," säger Cucinotta. En Apollo-kommandomodul med sitt aluminiumskrov skulle ha dämpat stormen från 1972 från 400 rem till mindre än 35 rem vid astronautens blodbildande organ. Det är skillnaden mellan att behöva en benmärgstransplantation? eller bara en huvudvärkpiller.
Moderna rymdskepp är ännu säkrare. "Vi mäter avskärmningen av våra fartyg i enheter med areal-densitet - eller gram per centimeter-kvadrat", säger Cucinotta. Stora siffror, som representerar tjocka skrov, är bättre:
Skrovet på en Apollo-kommandomodul har betygsatt 7 till 8 g / cm2.
En modern rymdfärja har 10 till 11 g / cm2.
ISS-skrovet har 15 g / cm2 i de mest skyddade områdena.
Framtida månbaser kommer att ha stormskydd gjorda av polyeten och aluminium som eventuellt överstiger 20 g / cm2.
En typisk rymdsdräkt har under tiden bara 0,25 g / cm2, vilket ger lite skydd. "Det är därför du vill vara inomhus när protonstormen träffar", säger Cucinotta.
Men månen vinkar och när utforskare kommer dit kommer de inte att vilja stanna inomhus. En enkel försiktighetsåtgärd: Som utforskare på jorden kan de kontrollera väderprognosen - rymdväderprognosen. Finns det några stora 'fläckar på solen? Vad är chansen för en protonstorm? Kommer en koronal massutkastning?
Allt klart? Det är dags att gå ut.
Originalkälla: [e-postskyddad] artikel
