V dalších letech budeme po mnoha desetiletích půstu opět svědky pilotovaných výprav k Měsíci a jednou možná i někam dál. U těchto výprav, zvlášť pokud mají trvat delší dobu, představuje největší riziko pro posádku neviditelný nepřítel – kosmické záření. NASA proto nedávno podepsala dohodu s Izraelskou kosmickou agenturou ISA a německým centrem DLR, která se týká experimentálního ověření zařízení AstroRad, tedy vesty chránící před kosmickým zářením, během chystané mise Artemis I. Půjde jednak o letovou zkoušku nové rakety SLS a lodi Orion, která poletí bez posádky. Celý experiment, který dostal jméno MARE (Matroshka AstroRad Radiation Experiment), má získat cenná data o radiační úrovni v různých fázích cesty k Měsíci a zpět. Inženýry bude zajímat, jak efektivní v blokování neviditelného záření tyto vesty jsou.
Zdroj: https://www.space.gov.il/
Zemská atmosféra a magnetický štít nás chrání před většinou druhů kosmického záření včetně toho ze Slunce. Jenže jakmile astronauti opustí rodnou planetu, budou vystaveni plnému spektru radiační zátěže, která je v meziplanetárním prostoru běžná. Jak již bylo uvedeno výše, při misi Artemis I nebudou na palubě žádní lidé – do křesel se ale usadí dvě identické figuríny – v podstatě torza vybavená radiačními detektory. Tyto figuríny se vydají v Orionu na třítýdenní misi, při které se vzdálí od Země na 450 000 kilometrů a dostanou se několik desítek tisíc kilometrů za oběžnou dráhu Měsíce.
Tyto figuríny, budou vyrobeny z materiálů, které napodobují lidské kosti, měkké tkáně a orgány dospělé ženy. Jelikož budou figuríny dvě, dostaly rozlišovací jména – Helga a Zohar. ačkoliv totiž budou vyrobeny ze stejných materiálů a poletí ve stejné lodi, jejich úkoly budou odlišné – Zohar bude mít oblečenou protiradiační vestu, Helga nikoliv. Možná si kladete otázku, proč figuríny představují zrovna ženské tělo. Odpověď je prostá – ženy jsou typicky citlivější na efekty kosmického záření. V ostrém provozu (pokud se osvědčí) budu moci vesty AstroRad nosit jak ženy, tak muži – výrobek byl navržen pro obě pohlaví.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Figuríny budou mít v celém těle zabudovanou třícentimetrovou mřížku, díky které budou vědci moci velmi přesně určit radiační dávky v různých částech těla a tím i vliv na jednotlivé orgány. Jelikož budou torza identická, bude možné určit, jak by vesty dokázaly ochránit posádku před sluneční radiací, ale také se pozná, kolik radiace posádka v Orionu u Měsíce nasbírá, přičemž takové podmínky se na Zemi nasimulovat nedají.
Agentura ISA poskytne pro misi Artemis I protiradiační vesty AstroRad, které vyvinula izraelská společnost StemRad ve spolupráci s firmou Lockheed Martin, která je hlavním dodavatelem lodi Orion. DLR se postará o dodávku figurín a zajistí většinu radiačních detektorů. Na celém experimentu se budou dále podílet univerzity z celého světa.
S tímto experimentem souvisí jiný, který probíhá na ISS. Označuje se jako CHARGE (Comfort and Human Factors AstroRad Radiation Garment Evaluation) a v jeho rámci se posuzuje ergonomika, rozsah pohyblivosti, komfort a celkové uživatelské zkušenosti vesty AstroRad v mikrogravitaci. Výsledky tohoto experimentu od skutečných astronautů na oběžné dráze poslouží k dalším návrhům vest, které lépe sednou a budou ještě lépe fungovat.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
MARE bude stavět na výsledcích předešlých experimentů a nejedná se jen o CHARGE. Na kosmické stanici se už dříve prováděly podobné experimenty s figurínami a dalšími systémy, které měly pomoci lepšímu porozumění radiačnímu prostředí nízké oběžné dráhy Země. Astronauti pobývající na stanici jsou vystaveni dávkám záření, které jsou zhruba 50× vyšší než dávky, které v průměru dostávají lidé na Zemi. Čím dále od naší planety a jejího magnetického pole lidé zamíří do hlubšího vesmíru, tím vyšší dávky dostanou – mohou se tak dostat až na stopadesátinásobek. Lidé vystavení vysokým dávkám radiace mohou pociťovat jak akutní, tak i chronické zdravotní komplikace, které začínají radiační nevolností a končí vznikem rakoviny v budoucnu.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Orion byl navržen tak, aby během misí programu Artemis ochránil posádku před radiací i při událostech, kdy bude tato hodnota zvýšena. Například pokud dojde k sluneční erupci, bude se moci posádka v lodi Orion schovat v prostoru, který se nachází prakticky uprostřed návratové kabiny – mezi podlahou a tepelným štítem.
Svůj protiradiační kryt mohou ještě vylepšit pomocí balíků s nákladem. V takovém improvizovaném úkrytu může posádka vyčkat třeba i jeden den. Ale s ochrannými vestami blokujícími nabité částice by mohli astronauti pokračovat v práci na kriticky důležitých činnostech i při vrcholné sluneční aktivitě.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com
Samotná loď Orion bude také vybavena různými typy radiačních senzorů, které budou zaznamenávat jak vrcholnou úroveň radiace, tak i její změny v průběhu mise. Výzkumníci pak mohou porovnat takto získaná data s telemetrickými údaji, aby mohli zjistit, kde a kdy byla daná úroveň naměřena.
Vesty AstroRad jsou primárně navrženy na ochranu posádky před nabitými částicemi vyvrhovanými ze Slunce při erupcích, výzkumníci hledají možnosti ochrany i před galaktickým zářením, které přichází z mnohem větší dálky a které představuje z hlediska ochrany mnohem větší výzvu.
S daty z experimentu MARE a dalších senzorů, se budou moci specialisté z NASA a ostatních agentur zaměřit na způsoby, jak se připravit na radiační zátěž astronautů, kteří poletí dále do kosmu, nebo na dlouhodobější mise, ale také na způsoby, jak tuto zátěž eliminovat. Snížení rizik radiační zátěže je důležité třeba pro mise ke stanici Gateway na oběžné dráze Měsíce, které mohou trvat až tři měsíce, nebo pro budoucí výpravu k Marsu – tam se momentálně odhaduje délka obousměrné cesty na zhruba tři roky.
Zdroj: https://www.belspo.be
Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/20200124_163416.jpg
https://www.space.gov.il/sites/default/files/stemrad_0.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/mare_3.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/mare_2.jpg
https://embassies.gov.il/washington/NewsAndEvents/NewImages/astrorad.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/…/2018/06/Orion_Earth_selife_DRO2_web.30pct.jpg
https://www.belspo.be/..Microgravity%20and%20Exploration.pdf
Dúfajme že budú chrániť tak dobre ako vyzerajú.
🙂
Noo, nevím nevím – holka na fotce je asi normálně štíhlá. Ta vesta z ní udělala – jak to kulantně napsat – trochu Američanku
ideme sa na stránkach o kozmonautike, vesmírnej technike a vede baviť o nadváhe a stereotypoch? …čo sa týka tejto problematiky, tak Česko a Slovensko sú USA v tesnom závese 😉
Mám otázku, je známo z jakého protiradiačního materiálu je to vesta vyrobena?
Polymer s vysokou koncentrací vodíku, který stíní před kosmickým zářením a zároveň minimalizuje generování sekundárního záření.
Dobrý den,vesta nikdy nic neochrání, proč neudělají kolem lodi magnetické pole, když ví jake je kolem země. Věřím, že by to nebylo nic složitého v dnešní době vymyslet a udělat když kolem Tokamaků a různých fuzních zařízení je daleko větší a složitější magnetické pole jako kolem země.
Díky za ujasnění proč by to nešlo a věřím, že takový Nikola Tesla by na to přišel i u piva Prostě loď jako supermagnet s poly a je hotovo 🙂
Hezký den,
nejsem si jistý, jak by třeba na to magnetické pole reagovaly počítače a další systémy lodi.
My môžme byť radi,že NASA má aspoň SLS.Samozrejme,že by už mali byť iné technológie do hlbokého vesmíru.Určite im to nebude stačiť ďalej,napr. na Mars.Aj pohony,lode musia vytvoriť.Minimálne ako Musk.To je začiatok.Ďalej treba inú ligu,len keď je to vec politiky a rozpočtu.Pôjde to ale pomaly.
O tom ako to rýchlo pôjde rozhodujú peniaze a o tých v USA rozhodujú daňoví poplatníci. Senátori … sa musia správať tak aby boli na budúce zvolení prevažne tí ktorí podľa mienky poplatníkov presadzujú buď navýšenie resp. zníženie rozpočtu na kozmonautiku.
Obavam se, ze vase uvaha „od piva“ ma nekolik drobnych musek na krase: 🙂
– Jiste, magneticke pole u tokamaku je silne, ale ty supravodive magnety vazi taky nekolik DESITEK TUN! (napr. ITER cca 120t).
– Energeticke naroky a naroky na chlazeni predstavuji dalsi DESITKY TUN. Pozadovany prikon asi tezko ziskate ze solarnich panelu, takze pouzijete stepny reaktor. Ten dale zvysi naroky na chlazeni, a ty vubec nejsou male. Ve vesmiru se tepla zbavite pouze vyzarenim, coz je znacne neefektivni a dale znacne zvysi hmotnost.
– Dusan tu uz zminil vliv magnetickeho pole na ostatni systemy lodi, coz by byla nocni mura konstrukteru.
– Cela ta sranda vas snad ochrani pred nabitymi casticemi, tedy protony, alfa castice, elektrony atd… nicmene neutrony a gama zareni vesele proleti dal.
Tak a ted si to porovnejte s hmotnosti nekolika vest a cepic, ktere si obyvatele konzervy ve vesmiru muzou oblect podle potreby. Ja myslim ze tady neni moc co resit.
Dobrý den, mám pocit že pasivní ochrana v jakékoli účinné podobě je nepraktická vzhledem k potřebnému množtví materiálu okolo celého těla astronauta. Ochrana okolo celé obytné části lodi je též nepraktická pokud to nebude uhlovodíkové palivo v kapalné formě a pod. ,což konstrukčně nemusí být schůdné. Aktivní ochrana je zajímavější pro obytnou část lodi i za cenu energetické náročnosti ale co s astronautem mimo loď třeba na Marsu ? Nejjednodušší by bylo “zocelit” astronauta ,zvýšit reparační schopnost buňky a DNA z mizivých současných jednotek procent alespoň na desítky procent díky genetice jejíž rozvoj je celkem rychlý. Komentář je jen laická úvaha , tak prosím o schovívavost.
Děkuji redakci za výborný Infoservis.
Není zač děkovat, děláme to rádi. A co se Vaší teorie týče, tak máte pravdu, dokonalé to není, ale je to rozhodně lepší než nic. 😉
Plne súhlasím že umelé magnetické pole okolo lode je nezmysel, a okolo planéty, napr. Marsu ešte väčší.
Nesmysl to není, dokonce je to nejlepší řešení, ale bohužel, mimo možnosti dnešní techniky.
Ak je to mimo možnosti súčasnej techniky (a ešte veľmi dlho bude) tak už sa o to pokúšať dnes hoci je isté že ešte veľmi dlho neuspejem – je v súčasnosti nezmysel. 🙁
Ľudia vo vesmíre,myslím astronauti,skoro vôbec nikde neboli.Sondy a automaty áno ale ľudia len počas predbiehania mocností poskočili na Mesiac.Mäso ďalej nebolo.Až teraz sa to začína riešiť a skúšať keď sa to začína rozbiehať vďaka privátnemu sektoru.A to len skúšajú ,lebo nevedia čo sa bude diať.Ako to už povedal tu niekto.Tá ochrana není dokonalá ale lepšie ako nič.Bude sa skúšať a vylepšovať.Osobne si mylím,že Musk bude prvý na Marse.Tak 2028.Určite nie 2024.To bude možno s SS na orbite max. Mesiac.Marsolet a iné veci(tréning posádky) neskôr.Asi skôr ako NASA.Veľké lode,veľké nosnoti lode s jadrovými pohonmi musia byť.Lebo s SS musí byť nespočetne veľa zásobovacích misií a nie 2 ako to plánuje, to je málo.A aj to si myslím,že tam niekoľko ľudí zarve.Jednoducho musí to byť strašne veľa predzásobované.Inak tam pomrú.Jediný Musk môže prekvapiť,že kto bude prvý na Marse(všetci sú pozadu už teraz oproti) ale tiež to nebude sranda.On chce byť prvý a to je vidno.Ale dlhodobejšie musia vymyslieť úplne nové technológie.Toto je začiatok medziplanetárnej rasy.
Osobne si myslím že Musk na Marse nikdy nebude, rozhodne nie na StarShipe.
Škoda, že na palubu neumístí více figurín s více typy radiační ochrany. Příjde mi, že poměrně málo využívají možnosti testovat ve skutečných podmínkách.
Ale je pravda, že po roce provozu Gateway budeme mít všichni více informací. Po deseti letech (slunečním cyklu) už bude naše poznání kompletní. I s rešením mimořádných situací. Jeden let Orionu je ve srovnání s Gateway jenom kratičká epizoda.