Sustav upozorenja koji štiti astronaute od solarnih oluja

Masivne eksplozije na Suncu oslobađaju radijaciju koja bi mogla biti kobna za astronaute u Svemiru.

Znanstvenici iz SAD-a i Južne Koreje su razvili sustav upozorenja sposoban za predviđanje radijacije tih agresivnih solarnih oluja tri sata (166 minuta) prije nego li se dogode, što daje astronautima i njihovim ekipama koje lete preko Zemljinih polarnih regija, vrijeme da poduzmu mjere zaštite.

Fizičari sa Sveučilišta u Delawareu, s Nacionalnog sveučilišta u Chungnamu i sa Sveučilišta u Hanyangu su razvili sustav i obavijestili o tome u časopis Space Weather: The International Journal of Research and Applications, koji se objavljuje preko Američkog geofizičkog saveza. Istraživački članak je bio izabran kao „urednikova preporuka“.

Profesor John Bieber s Istraživačkog instituta Bartol Sveučilišta u Delawareu, koji je smješten unutar Odsjeka za fiziku i astronomiju, vodio je znanstveni projekt. Glavna autorica članka je Su Yeon Oh, postdoktoralna studentica s Nacionalnog sveučilišta Chungnam, koja je radila sa J. Bieberom na projektu na Sveučilištu u Delawareu.

„Putujući skoro brzinom svjetlosti, 10 minuta je potrebno da prve čestice izbačene iz solarne oluje stignu do Zemlje,“ kaže Bieber. Ove solarne oluje mogu pokriti tisuće milja na Suncu, kao val vodikovih bombi koje redom eksplodiraju.

Istraživači su koristili podatke sakupljene pomoću dva monitora neutrona koje su znanstvenici sa Sveučilištu u Delawareu instalirali prije više godina na Južnom polu – jedan unutar i jedan van polarne postaje Amundsen-Scott – da saznaju intenzitet visokoenergetskih, brzih čestica solarnih oluja koje prve stižu na Zemlju. Te čestice mogu nositi energiju od preko 500 megaelektronvolta (MeV) – to je preko 500 milijuna elektron volta.

Ispitujući svojstva tih čestica koje prve dolaze, znanstvenici mogu doći do korisnih predviđanja o sporijim, ali opasnijim česticama koje stižu nakon njih.

„Te sporije čestice su opasnije jer ih je mnogo više. U tome leži prava opasnost,“ objašnjava Bieber.

Kada se ove prve, pozitivno nabijene čestice, ili protoni, sudare s molekulom zraka u Zemljinoj atmosferi, one eksplodiraju u sitne komadiće, koji se nakon toga sudaraju s drugim molekulama zraka i tako dalje. Neutroni, neutralno nabijene čestice, su proizvedeni kao dio tog kaskadnog događaja.

Pomoću mjera neutrona proizvedenih u prošlim solarnim događajima koje su izmjerili monitori neutrona Sveučilišta u Delawareu, znanstvenici su izračunali energiju protona koji prvi dolaze i preko toga procijenili intenzitet opasnijih čestica koje dolaze kasnije.

Autori su usporedili svoja predviđanja za 12 solarnih događaja s promatranjima koje su obavili geosinkronizirani sateliti te postigli dobro poklapanje za protone s energijom većom od 40-80 megaelektronvolta.Ovisno o energiji protona, sustav pruža vrijeme upozorenja od najviše 166 minuta. To bi dalo astronautima na letovima u dubokom Svemiru vremena da potraže zaštićenu lokaciju u svojim letjelicama, a pilotima koji lete u Zemljinim polarnim područjima gdje je zaštitno polje planeta slabije, vremena da smanje visinu, kaže Bieber.

Koliko je veliki rizik?

Sunce se sada kreće prema periodu s najvećom aktivnošću solarnih oluja, što se generalno događa svakih 11 godina. Solarne oluje, bljeskovi i koronini izbačaji ugrožavaju, osim nekih astronauta i letača, i električni sustav na Zemlji.

„Ako ste na avionu i prelazite preko polova, povećana je izloženost radijaciji čiji intenzitet je usporediv s dodatnim rendgenskim snimanjem pluća na koje niste planirali ići,“ kaže Bieber. „Doduše, ako ste astronaut na putu na mjesec ili Mars, to predstavlja veliki problem. Moglo bi vas ubiti.“

Većina astronauta posljednjih godina leti u niskoj Zemljinoj orbiti, ali ako se vratimo na mjesec ili se odlučimo poslati ljude na Mars, moramo razmisliti o ovim stvarima, kaže Bieber. Prema njemu, neki od Apollovih astronauta imali su puku sreću.

„Nekako su pogodili ta lansiranja za mjesec između velikih solarnih bljeskova koji bi ih ubili na mjestu,“ primjećuje Bieber.

 

Izvor: University of Delaware, znano.st

Leave a Comment