ذراتی که بلای جان مسافران سیاره سرخ خواهند بود

* ذرات باردار شاید کوچک باشند، ولی برای فضانوردان ممهمند. "برنامه‌ی پژوهش انسانی" ناسا (اچ‌آرپی) برای حل یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در سفر به سیاره‌ی سرخ، یعنی پرتوهای کیهانی و تاثیرشان بدن انسان، به بررسی این ذرات می‌پردازد. [به نام پرتو خوانده می‌شوند ولی در حقیقت بارانی از ذراتند-م]

پرتوهای کیهانی کهکشانی (جی‌سی‌آرها) از بزرگ‌ترین نگرانی‌های ناسا هستند. دغدغه‌ی این سازمان ساخت سپر در برابر این پرتوهاست. سرچشمه‌ی آنها ستارگانی هستند که منفجر می‌شوند (ابرنواخترها).

دانشمند ناسا در این زمینه، دکتر لیزا سیمونسون می‌گوید: «یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های ما در سفر به بهرام (مریخ) محافظت از فضانوردان در برابر تابش‌هاست. این تابش‌ها دیده نمی‌شوند؛ حس نمی‌شوند. آدم متوجه نمی‌شود که زیر بمباران آنهاست.»

یکی از پنداشت‌های نادرست درباره‌ی پرتوهای کیهانی اینست که آنها همانند پرتوها در زمین هستند. ولی در حقیقت بسیار متفاوتند. روی زمین، بیشتر پرتوهایی که از خورشید و فضا می‌آیند توسط هوا و میدان مغناطیسی زمین درآشامیده (جذب) شده یا مسیرشان کج (منحرف) می‌شود.

روی زمین، دغدغه‌ی اصلی مردم پروتوییست که در مطب‌های دندان‌پزشکی پبدا می‌شود: پرتوهای X. معمولا برای محافظت در برابر پرتوهای ایکس و دیگر پرتوهای الکترومغناطیسی زره‌های سنگین سربی به کار می‌رود.

ولی این پرتوها در فضا متفاوتند زیرا [ذراتی‌اند که] انرژی کافی برای برخورد خشن با هسته‌های سازنده‌ی زره و بافت بدن انسان دارند. این به اصطلاح برخوردهای هسته‌ای هم باعث می‌شوند هم پرتوی ورودی و هم هسته‌های زره فرو پاشیده و گونه‌های دیگری از ذرات را بسازند- فرآیندی که به نام "تابش دوُمین" (تابش ثانویه) شناخته می‌شود.

دکتر تونی اسلابا، فیزیکدان پژوهشگر ناسا می‌گوید: «در فضا بارشی از ذرات وجود دارد که اساسا همه‌ی جدول تناوبی را در بر می‌گیرد، از هیدروژن گرفته تا نیکل و اورانیوم که با سرعت‌هایی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند. ناسا نمی‌خواهد برای سپر فضاپیماها موادی سنگین مانند سرب به کار ببرد زیرا پرتوهای کیهانی برخوردهای هسته‌ای بسیاری با سپر انجام داده و به پرتوهایی دست دوم پدید خواهند آورد. آمیزه‌ی این پرتوهای دومین با پرتوهای ورودی می‌تواند بدتر از پیش فضانوردان را در معرض تابش قرار دهد.»

برنامه‌ی اچ‌آرپی به بررسی همین اثرات بر روی بدن انسان می‌پردازد، به ویژه آنهایی که در ارتباط با پرتوهای کیهانی کهکشانی‌اند (جی‌سی‌آر).

دیگر پژوهشگر ناسا، دکتر جان نوربری می‌گوید: «پرتوهای کیهانی سه سرچشمه‌ی عمده دارند، ولی پرتوهای کیهانی کهکشانی‌ بیشترین مایه‌ی نگرانی پژوهشگران برای سفر به بهرامند. پرتوهای کیهانی کهکشانی‌ که دستاورد انفجار ستارگان (ابرنواختر) در بیرون از سامانه‌ی خورشیدی هستند زیانبار ترین پرتوهای کیهانی برای بدن انسانند.»

سرچشمه‌های دیگرِ این پرتوها یکی کمربندهای وان آلن هستند، جایی که پرتوهای کیهانی در آن به گرد زمین دام افتاده‌اند، و دیگری رویدادهای ذرات خورشیدی (اس‌پی‌اف‌ها) که مربوط به شراره‌ها و فوران‌های تاجی خورشید هستند و در زمان‌های اوج فعالیت خورشیدی احتمال رخ دادنشان بیشتر است.

ولی پرتوهای کیهانی کهکشانی‌ دغدغه‌ی اصلی برنامه‌ی پژوهش‌های انسانی هستند که هدفشان حفاظت از فضانوردان در برای پرتوهای کیهانیست. هدف این برنامه گردآوری داده‌های بسنده درباره‌ی زیان‌های پرتوهای کیهانی کهکشانی‌ و پیامدهای زیستی آنهاست. پژوهشگران با بهره از آزمایشگاه پرتوهای فضایی ناسا (ان‌اس‌آر‌ال) اثرات پرتوهای یونشی را بررسی می‌کنند ولی شبیه‌سازی پرتوهای کیهانی روی زمین دشوار است. یک دوز پرتو در محیط آزمایشگاهی می‌توانند متمرکزتر و با چارچوب زمانی کمتری نسبت به چیزی که یک فضانورد به مدت یک سال در فضا واقعا دریافت می‌کند باشد.

همزمان با آماده شدن ناسا برای فرستادن انسان به سیاره‌ی بهرام، کاربرد، بهبود، و ساخت فناوری‌های گوناگون برای محافظت از فضانوردان نیز ادامه خوهد یافت. دوزسنج‌های (دوزیمترهای) ایستگاه فضایی بین‌المللی، ارزیاب پرتوی الکترونیکی هیبرید اوریون (اچ‌ئی‌آرای)، و آشکارساز ارزیابی پرتوها می‌توانند پرتوهای پرانرژی را اندازه گرفته و آشکار کنند. پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها شاید کوچک باشند، ولی ناسا همیشه به آنها اهمیت می‌دهد.

-------------------------------------------------

کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

astronaut - NASA - Human Research Program - HRP - Mars - Space Radiation Element Scientist - Lisa Simonsen - Earth - magnetic field - X-ray - electromagnetic radiation - lead blanket - nuclei - secondary radiation - periodic table - hydrogen - nickel - uranium - Tony Slaba - galactic cosmic ray - GCR - John Norbury - supernova - solar system - Van Allen Belts - solar particle event - SPE - solar flare - coronal mass ejection - solar activit - Space Radiation Laboratory - NSRL - ionizing - International Space Station - dosimeter - Orion’s Hybrid Electronic Radiation Assessor - Radiation Assessment Detector

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان