Bemandet Mars-mission er levedygtig, hvis den ikke varer mere end fire år, konkluderer internationalt forskerhold

At sende menneskelige rejsende til Mars ville kræve, at videnskabsmænd og ingeniører overvinder en række teknologiske og sikkerhedsmæssige forhindringer. En af dem er den alvorlige risiko, som partikelstråling fra solen udgør, fjerne stjerner og galakser.

At besvare to nøglespørgsmål ville gå langt i retning af at overvinde denne forhindring:Ville partikelstråling udgøre en for alvorlig trussel mod menneskeliv under en rundrejse til den røde planet? Og, kunne selve timingen af ​​en mission til Mars hjælpe med at beskytte astronauter og rumfartøjet mod strålingen?

I en ny artikel offentliggjort i det peer-reviewede tidsskrift Space Weather, et internationalt hold af rumforskere, herunder forskere fra UCLA, besvarer disse to spørgsmål med et "nej" og et "ja".

Det er, mennesker skal være i stand til at rejse sikkert til og fra Mars, forudsat at rumfartøjet har tilstrækkelig afskærmning, og at rundturen er kortere end cirka fire år. Og timingen af ​​en menneskelig mission til Mars ville virkelig gøre en forskel:Forskerne fastslog, at det bedste tidspunkt for en flyvning at forlade Jorden ville være, når solaktiviteten er på sit højeste, kendt som solmaksimum.

Forskernes beregninger viser, at det ville være muligt at skærme et Mars-bundet rumfartøj mod energiske partikler fra solen, fordi under sol maksimum, de farligste og mest energiske partikler fra fjerne galakser afbøjes af den øgede solaktivitet.

En tur i den længde ville være tænkelig. Den gennemsnitlige flyvning til Mars tager omkring ni måneder, så afhængigt af tidspunktet for lanceringen og tilgængeligt brændstof, det er sandsynligt, at en menneskelig mission kan nå planeten og vende tilbage til Jorden på mindre end to år, ifølge Yuri Shprits, en UCLA forskningsgeofysiker og medforfatter til papiret.

"Denne undersøgelse viser, at mens rumstråling pålægger strenge begrænsninger for, hvor tungt rumfartøjet kan være og tidspunktet for opsendelsen, og det giver teknologiske vanskeligheder for menneskelige missioner til Mars, sådan en mission er levedygtig, " sagde Shprits, som også er chef for rumfysik og rumvejr ved GFZ Research Center for Geosciences i Potsdam, Tyskland.

Forskerne anbefaler en mission, der ikke er længere end fire år, fordi en længere rejse ville udsætte astronauter for en farlig høj mængde stråling under rundrejsen - selv hvis det antages, at de gik, når det var relativt sikrere end på andre tidspunkter. De rapporterer også, at den største fare for en sådan flyvning ville være partikler uden for vores solsystem.

Shprits og kolleger fra UCLA, MIT, Moskvas Skolkovo Institut for Videnskab og Teknologi og GFZ Potsdam kombinerede geofysiske modeller af partikelstråling for en solcyklus med modeller for, hvordan stråling ville påvirke både menneskelige passagerer - inklusive dens forskellige virkninger på forskellige kropsorganer - og et rumfartøj. Modelleringen fastslog, at at have et rumskibs skal bygget af et relativt tykt materiale kunne hjælpe med at beskytte astronauter mod stråling, men at hvis afskærmningen er for tyk, det kunne faktisk øge mængden af ​​sekundær stråling, som de udsættes for.

De to hovedtyper af farlig stråling i rummet er solenergipartikler og galaktiske kosmiske stråler; intensiteten af ​​hver afhænger af solaktiviteten. Galaktisk kosmisk stråleaktivitet er lavest inden for de seks til 12 måneder efter solaktivitetens top, mens solenergipartiklers intensitet er størst under solmaksimum, sagde Shprits.