کشف حفرهای امن برای ماموریتهای فضایی | شناسایی جایی که پرتوهای کیهانی کمتر است
برای دههها، اینگونه تصور میشد که پرتوهای کیهانی یا همان ذرات باردار پرسرعتی که از اعماق کهکشان به منظومه شمسی میرسند، بهصورت یکنواخت در فضا پراکندهاند. ذراتی که عمدتا شامل پروتونها و هستههای اتمی هستند و به دلیل تواناییشان در آسیب به DNA، از مهمترین تهدیدها برای فضانوردان محسوب میشوند. اما دادههای جمعآوریشده از سطح پنهان ماه نشان میدهد نظریه یکنواختی پرتوهای کیهانی آنقدرها هم واقعی نیست و در بخشهایی از فضا محیطهای نسبتا امنتری وجود دارد که تابشهای زیانبار کمتر از دیگر نقاط است.
دانشمندان، منطقهای نسبتا امن در فضای میان زمین و ماه شناسایی کردهاند که میتواند در آینده مسیر طراحی مأموریتهای سرنشیندار فضایی را تغییر دهد.
برای دههها، اینگونه تصور میشد که پرتوهای کیهانی یا همان ذرات باردار پرسرعتی که از اعماق کهکشان به منظومه شمسی میرسند، بهصورت یکنواخت در فضا پراکندهاند. ذراتی که عمدتا شامل پروتونها و هستههای اتمی هستند و به دلیل تواناییشان در آسیب به DNA، از مهمترین تهدیدها برای فضانوردان محسوب میشوند. اما دادههای جمعآوریشده از سطح پنهان ماه نشان میدهد نظریه یکنواختی پرتوهای کیهانی آنقدرها هم واقعی نیست و در بخشهایی از فضا محیطهای نسبتا امنتری وجود دارد که تابشهای زیانبار کمتر از دیگر نقاط است.
به گزارش ساینسآلرت، ابزارهای علمی نصبشده روی فرودگرچینی Chang'e ۴، طی بیش از ۳۰ چرخه ماه، تغییراتی معنادار در شدت پرتوهای کیهانی ثبت کردهاند. یافتهها نشان میدهد در بخشی از مدار ماه، پیش از رسیدن به ظهر محلی نسبت به خورشید، شدت این پرتوها حدود ۲۰ درصد کاهش مییابد. دانشمندان این ناحیه را نوعی «حفره» در شار پرتوهای کیهانی مینامند.
راز تفاوت غلظت پرتوهای کیهانی
اما چه چیزی چنین پدیدهای را ایجاد میکند؟ پاسخ در تعامل پیچیده میدانهای مغناطیسی نهفته است. خورشید، علاوه بر نور و گرما، میدان مغناطیسی عظیمی تولید میکند که در سراسر منظومه شمسی گسترش یافته و به شکل مارپیچی موسوم به «مارپیچ پارکر» درمیآید. هنگامی که این میدان مغناطیسی بینسیارهای در راستای خاصی با سیستم زمین-ماه همراستا میشود، خطوط میدان میتوانند به میدان مغناطیسی قوی زمین متصل شوند.
تصویری از شکل میدان مغناطیسی خورشید (بنفش) که در منظومه شمسی موج میزند
در چنین شرایطی، مسیر حرکت ذرات باردار که بهطور طبیعی در امتداد خطوط میدان مغناطیسی حرکت میکنند، تغییر میکند. نتیجه این است که بخشی از این ذرات از مسیر خود منحرف شده و بهنوعی «سایهای» از تابش کیهانی در فضای میان زمین و ماه ایجاد میشود. زمانی که ماه از این ناحیه عبور میکند(فرآیندی که حدود دو روز طول میکشد) کاهش محسوسی در میزان تابش ثبت میشود.
حفره ای امن برای ماموریتهای فضایی
این کشف نهتنها درک ما از محیط فضایی اطراف زمین را دگرگون میکند، بلکه پیامدهای عملی مهمی نیز دارد. یکی از چالشهای اصلی در مأموریتهای فضایی طولانیمدت، مدیریت خطرات ناشی از تابشهای کیهانی است.
اکنون، این احتمال مطرح شده که زمانبندی مأموریته بهویژه فعالیتهای خارج از فضاپیما، میتواند بهگونهای تنظیم شود که با عبور از این نواحی کمتابش همزمان شود.
نموداری که تشکیل حفره امن را در هنگام تقاطع خطوط میدان مغناطیسی بین سیارهای با خطوط میدان مغناطیسی زمین نشان میدهد
به بیان دیگر، آنچه پیشتر تهدیدی غیرقابل اجتناب به نظر میرسید، ممکن است تا حدی قابل مدیریت باشد. این موضوع بهویژه برای برنامههای آینده مانند سفرهای سرنشیندار به ماه و حتی مریخ اهمیت دارد، جایی که محافظت در برابر تابش، یکی از موانع اصلی محسوب میشود.
در نهایت، این «حفره نامرئی» یادآور این واقعیت است که حتی در محیطی بهظاهر شناختهشده مانند فضای اطراف زمین، هنوز ناشناختههای مهمی وجود دارد. ادامه تحقیقات در این حوزه میتواند نهتنها به ایمنی بیشتر فضانوردان کمک کند، بلکه درک ما از رفتار ذرات پرانرژی در سراسر منظومه شمسی را نیز عمیقتر سازد.
منبع: همشهری
