وقعت أقوى عاصفة شمسية خلال الخمسة عشر عامًا الماضية الأسبوع الماضي. ويقول باحثو وكالة ناسا إنه كان من الممكن أن يؤذي البشر لو كانوا متمركزين على القمر اليوم.
رواد الفضاء في مستعمرة مستقبلية على القمر. الرسم التوضيحي: ناسا
ناسا ستعود إلى القمر، ليس فقط بالروبوتات بل بالبشر. وفي العقود المقبلة يمكننا أن نتوقع رؤية المرافق السكنية والدفيئات الزراعية ومحطات الطاقة هناك. سيذهب رواد الفضاء أيضًا إلى الغبار والحفر للاستكشاف وتحديد الموارد والبناء. ومع ذلك، لم يمشي البشر على سطح القمر الأسبوع الماضي. وأفضل بهذه الطريقة.
في 20 يناير 2005، انفجرت بقعة شمسية عملاقة، NOAA 720. تسبب الثوران في توهج شمسي من النوع X، وهو النوع الأقوى، والذي تسبب في قذف سحابة مليار طن من الغاز المتأين إلى الفضاء (انبعاث كتلة إكليلية).
وتتسارع البروتونات إلى سرعة الضوء تقريبًا ويصل الانفجار إلى مساحة الأرض والقمر بعد دقائق من اللهب - بداية يوم مليء بعاصفة البروتون.
هنا على الأرض لم يصب أحد بأذى. الغلاف الجوي السميك والمجال المغناطيسي يحمينا من إشعاع الشمس. في الواقع كانت العاصفة جيدة. عندما تصل الكتلة الزاوية الثقيلة بعد 36 ساعة وتضرب المجال المغناطيسي للأرض، يمكن لمراقبي السماء في أوروبا رؤية أجمل وألمع الشفق القطبي منذ سنوات.
أما على القمر فالقصة مختلفة.
ويوضح عالم الفيزياء الشمسية ديفيد هاثاواي من مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا أن القمر معرض بالكامل للعواصف الشمسية. "ليس لديها غلاف جوي أو مجال مغناطيسي لتخفيف الإشعاع. البروتونات التي تطير إلى القمر تصطدم ببساطة بالأرض - ومن يتجول عليها.
كانت عاصفة البروتونات التي حدثت في 20 يناير، وفقًا للقياسات، هي الأكبر منذ عام 1989. وكانت غنية بشكل خاص بالبروتونات السريعة التي تخزن 100 مليون إلكترون فولت من الطاقة. يمكن لمثل هذه البروتونات أن تخترق 11 سنتيمترًا من الماء، لذا فإن بدلة الفضاء الرقيقة قد لا توفر مقاومة تذكر. يقول فرانسيس كوسينوتا، المسؤول عن الإشعاع في مركز جونسون للفضاء التابع لناسا: "إن رائد الفضاء الذي يتم القبض عليه في الخارج عندما تضرب عاصفة شمسية سوف يمرض". في البداية سيشعر بأنه بخير، ولكن بعد بضعة أيام ستبدأ أعراض مرض الإشعاع في الظهور: القيء، والتعب، وانخفاض تعداد الدم. وقد تستمر هذه الأعراض لعدة أيام.
كان رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية آمنين. محطة الفضاء الدولية محمية بشكل جيد. بالإضافة إلى ذلك، تدور المحطة حول الأرض ضمن حزام الحماية للمجال المغناطيسي. "لم يعاني أفراد الطاقم أكثر من ريم واحد. يقول كوسينوتا. واحد REM، وهو اختصار لـ Roentgen Equivalent Man أو الإشعاع المكافئ لإشعاع الأشعة السينية هو كمية الإشعاع التي تسبب نفس الضرر للأنسجة البشرية مثل التعرض لأشعة سينية واحدة. صورة واحدة للأسنان، على سبيل المثال
تعريض المريض لعُشر حركة العين السريعة، وفقًا لطاقم المحطة الفضائية، كانت عاصفة البروتون في 20 يناير تعادل 10 أشعة سينية للأسنان، وهو أمر مخيف ولكنه غير ضار.
على القمر، رواد الفضاء المحميون فقط بالبدلات الفضائية سوف يمتصون حوالي 50 REM من الإشعاعات المؤينة. وهذا يكفي للتسبب في مرض الإشعاع. "لكن هذا ليس إشعاعا قاتلا." وأضاف "لكي تموت، ستحتاج إلى امتصاص 300 حركة العين السريعة أو أكثر فجأة.
الكلمة الأساسية هي "فجأة". من الممكن امتصاص 300 REM إذا انتشر الإشعاع على مدار عدة أيام أو أسابيع مع تأثيرات قليلة جدًا. يمنح تشتيت الإشعاع الجسم وقتًا لإصلاح الخلايا التالفة واستبدالها. ومع ذلك، إذا جاءت جميع الـ 300 حركة العين السريعة مرة واحدة، "فنحن نقدر أن 50 بالمائة من الأشخاص المعرضين للإشعاع سيموتون في غضون 60 يومًا دون علاج طبي". يقول كوسينوتا.
من الممكن حدوث إشعاعات بهذا الحجم وأبرز مثال على ذلك هو العاصفة العملاقة الأسطورية في أغسطس 1972. وهي أسطورية بالنسبة لناسا لأنها حدثت خلال برنامج أبولو حيث طار رواد الفضاء ذهابًا وإيابًا إلى القمر بانتظام. وفي الوقت نفسه، عاد طاقم أبولو 16 إلى الأرض في أبريل، بينما كان طاقم مركبة الفضاء أبولو 17، الأخيرة في السلسلة، يستعد للهبوط على القمر في ديسمبر. لحسن الحظ كان الجميع آمنين على الأرض عندما أصبحت الشمس هائجة.
تم تصوير البقعة الشمسية العملاقة رقم 720 (وطائرة عابرة) من قبل عالم الفلك الهاوي جان كومان من هولندا في 15 يناير 2005.
محاكاة العاصفة الشمسية. الائتمان: سوهو
وأشارت هاثاواي إلى ظهور بقعة شمسية عملاقة في الثاني من أغسطس عام 2، ثم اندلعت بشكل متكرر خلال الأيام العشرة التالية. وقال كوسينوتا: "لقد تسبب تدفق الانفجار في عاصفة بروتونية أسوأ بكثير من تلك التي شهدناها للتو". لا يزال الباحثون يدرسون ثوران عام 1972 منذ ذلك الحين.
يقدر كوشينوتا أن رجلاً يمشي على القمر في نهاية عام 1972 ربما يكون قد أخاف 400 حركة العين السريعة. هل هي قوة قاتلة؟ ليس بالضرورة. قال. كان من الممكن أن تنقذ رحلة العودة السريعة إلى الأرض والعلاج الطبي حياة رائد الفضاء الافتراضي.
من الواضح الآن أنه لن يخرج أي رائد فضاء ويتجول على سطح القمر عندما يكون هناك خطر حدوث ثوران. يقول كوتشينوتا: "سيتعين عليهم البقاء داخل المركبة الفضائية أو منشأة المعيشة".
كان من الممكن أن تضعف مركبة القيادة أبولو بجدرانها المصنوعة من الألومنيوم التأثير من 400-500 رام إلى أقل من 35 رام وتحمي على الأقل الجهاز الدوري. هذا هو الفرق بين زراعة نخاع العظم ومجرد حبة الصداع.
أصبحت سفن الفضاء الحديثة أكثر أمانًا. وقال كوسينوتا: "إننا نقيس مستوى حماية السفن بوحدات الكثافة لكل مساحة أو جرام لكل متر مربع". الأرقام الأعلى التي تمثل ضغطًا أعلى هي الأفضل.
كانت كثافة مركبة القيادة أبولو 7-8 جرام لكل متر مربع. تبلغ كثافة جدار سفن الفضاء الحديثة 10-11 جرامًا لكل متر مربع. جانب محطة الفضاء الدولية هو الأكثر أمانًا - 15 جرامًا لكل متر مربع.
ستحتوي القواعد القمرية المخطط لها على أجهزة استقبال إشعاعية مصنوعة من البولي إيثيلين والألومنيوم وستوفر حماية بمعدل 20 جرامًا لكل متر مربع.
ومع ذلك، فإن بدلة الفضاء النموذجية، المناسبة لوقتك، مصنوعة بكثافة تبلغ 0.25 جرام لكل متر مربع، وتوفر القليل من الحماية. "لذلك هذا هو السبب وراء ضرورة التواجد بالداخل عند اقتراب عاصفة بروتونية." يقول كوسينوتا.
لكن القمر يرسل لنا إشارة وعندما يصل الباحثون إلى هناك لن يرغبوا في البقاء في الداخل. الاحتياطات: مثل الباحثين على الأرض، سيكونون قادرين على التحقق من توقعات الطقس - توقعات الطقس الفضائي: هل هناك بقع شمسية كبيرة على السطح، ما هي فرص حدوث عاصفة بروتونية، هل يقترب الانبعاث الكتلي الإكليلي. كل شيء على ما يرام، يمكنك الخروج.
וידאו
للحصول على مقطع فيديو يظهر التوهج الشمسي على شكل فرس البحر في أغسطس 1972
