2023 Autor: Brooke Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-20 23:53
NASA se vrací na Měsíc – nejen roboti, ale i lidé. V příštích desetiletích můžeme očekávat, že tam nahoře uvidíme stanoviště, skleníky a elektrárny. Astronauti budou mezi měsíčním prachem a krátery, prozkoumávat, prozkoumávat, budovat.
Minulý týden se však po Měsíci neprocházeli žádní lidé.
Dobrá věc.
20. ledna 2005 explodovala obří sluneční skvrna s názvem „NOAA 720“. Výbuch vyvolal sluneční erupci třídy X, nejsilnější druh, a vymrštil do vesmíru miliarditunový mrak elektrifikovaného plynu ("koronální výron hmoty"). Sluneční protony urychlené explozí téměř na rychlost světla dosáhly soustavy Země-Měsíc několik minut po erupci – začátku dny trvající „protonové bouře“.
Tady na Zemi nikdo netrpěl. Hustá atmosféra a magnetické pole naší planety nás chrání před protony a jinými formami slunečního záření. Ve skutečnosti byla bouřka dobrá. Když úmorný výron koronální hmoty dorazil o 36 hodin později a zasáhl magnetické pole Země, pozorovatelé oblohy v Evropě viděli nejjasnější a nejhezčí polární záře za poslední roky.
Měsíc je jiný příběh.
"Měsíc je zcela vystaven slunečním erupcím," vysvětluje sluneční fyzik David Hathaway z Marshall Space Flight Center. "Nemá atmosféru ani magnetické pole, které by odchýlilo záření." Protony řítící se na Měsíc jednoduše dopadnou na zem – nebo na kohokoli, kdo by se mohl procházet venku.
Protonová bouře z 20. ledna byla podle některých měřítek největší od roku 1989. Byla obzvláště bohatá na vysokorychlostní protony obsahující více než 100 milionů elektronvoltů (100 MeV) energie. Takové protony se mohou provrtat 11 centimetry vody. Tenký skafandr by kladl malý odpor.
„Astronaut zachycený venku při bouři by onemocněl,“říká Francis Cucinotta, radiační zdravotní důstojník NASA v Johnsonově vesmírném středisku. Zpočátku se cítil dobře, ale o pár dní později se objevily příznaky nemoci z ozáření: zvracení, únava, nízký krevní obraz. Tyto příznaky mohou přetrvávat několik dní.
Astronauti na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) byli mimochodem v bezpečí. ISS je silně stíněná a stanice navíc obíhá Zemi v ochranném magnetickém poli naší planety. "Posádka pravděpodobně absorbovala ne více než 1 rem," říká Cucinotta.
Jeden rem, zkratka pro Roentgen Equivalent Man, je dávka záření, která způsobí stejné poškození lidské tkáně jako 1 rentgen rentgenového záření. Typický zubní rentgen například poskytuje asi 0,1 rem. Takže pro posádku ISS byla protonová bouře z 20. ledna jako 10 návštěv zubaře – děsivé, ale žádná škoda.
Cucinotta odhaduje, že na Měsíci by astronaut chráněný pouze skafandrem absorboval asi 50 rem ionizujícího záření. To stačí k vyvolání nemoci z ozáření. "Ale nebylo by to fatální," dodává.
Abyste zemřeli, museli byste najednou absorbovat 300 rem nebo více.
Klíčové slovo je najednou. Můžete získat 300 rem rozložených na několik dní nebo týdnů s malým efektem. Rozložení dávky dává tělu čas na opravu a náhradu vlastních poškozených buněk. Ale pokud těch 300 rem přijde najednou… „odhadujeme, že 50 % exponovaných lidí bez lékařské péče zemře do 60 dnů,“říká Cucinotta.
Takové dávky ze sluneční erupce jsou možné. Pro představu: legendární sluneční bouře ze srpna 1972.
Je to legendární (v NASA), protože se to stalo během programu Apollo, když astronauti pravidelně cestovali tam a zpět na Měsíc. V té době se posádka Apolla 16 právě v dubnu vrátila na Zemi, zatímco posádka Apolla 17 se připravovala na prosincové přistání na Měsíci. Naštěstí byli všichni na Zemi v bezpečí, když se slunce pokazilo.
"Velká sluneční skvrna se objevila 2. srpna 1972 a dalších 10 dní znovu a znovu vybuchovala," vzpomíná Hathaway. Záplava explozí způsobila „protonovou bouři mnohem horší než tu, kterou jsme právě zažili,“dodává Cucinotta. Od té doby to vědci zkoumají.
Cucinotta odhaduje, že Moonwalker zachycený v bouři v srpnu 1972 mohl absorbovat 400 rem. Smrtící? "Ne nutně," říká. Rychlý výlet zpět na Zemi kvůli lékařské péči mohl zachránit hypotetickému astronautovi život.
Žádný astronaut se však jistě nebude procházet po Měsíci, když se objeví obří sluneční skvrna hrozící explozí. "Zůstanou ve své vesmírné lodi (nebo stanovišti), " říká Cucinotta. Velitelský modul Apolla s hliníkovým trupem by utlumil bouři z roku 1972 ze 400 rem na méně než 35 rem na krvetvorných orgánech astronauta. To je rozdíl mezi potřebou transplantace kostní dřeně… nebo jen pilulkou proti bolesti hlavy.
Moderní vesmírné lodě jsou ještě bezpečnější. "Měříme stínění našich lodí v jednotkách plošné hustoty - nebo v gramech na centimetr čtvereční," říká Cucinotta. Velká čísla, která představují tlusté trupy, jsou lepší:
Trup velitelského modulu Apolla měl hmotnost 7 až 8 gramů na centimetr čtvereční (g/cm2).
Moderní raketoplán má 10 až 11 g/cm2.
Trup ISS má v nejsilněji stíněných oblastech 15 g/cm2.
Budoucí měsíční základny budou mít bouřkové úkryty vyrobené z polyethylenu a hliníku, které možná překročí 20 g/cm2.
Typický vesmírný skafandr má přitom pouze 0,25 g/cm2 a nabízí malou ochranu. "To je důvod, proč chcete být uvnitř, když udeří protonová bouře," říká Cucinotta.
Ale Měsíc vábí, a když se tam průzkumníci dostanou, nebudou chtít zůstat uvnitř. Jednoduché opatření: Stejně jako průzkumníci na Zemi mohou zkontrolovat předpověď počasí – předpověď počasí ve vesmíru. Jsou na slunci nějaké velké skvrny? Jaká je pravděpodobnost protonové bouře? Přichází výron koronální hmoty?
Vše jasné? Je čas vystoupit.