العالم - علوم وتكنولوجيا
ولا يزال المريخ غير مضياف مثله مثل القمر أو المناطق الداخلية من القارة القطبية الجنوبية أو الشمالية، لذا فإن مهمة إرسال مسافرين بشريين إلى المريخ من العلماء والمهندسين يتطلب التغلب على مجموعة من العقبات التكنولوجية وعقبات السلامة، أحدها الخطر القاتل الذي يشكله إشعاع الجسيمات من الشمس والنجوم والمجرات البعيدة.
وبالتالي فإن الإجابة على سؤالين رئيسيين ستساعدنا على قطع شوطٍ طويل نحو التغلب على هذه العقبة: هل يشكل إشعاع الجسيمات تهديدًا خطيرًا جدًا على حياة الإنسان خلال رحلة الذهاب والإياب إلى الكوكب الأحمر؟ وهل يمكن أن يساعد توقيت المهمة إلى المريخ في حماية رواد الفضاء والمركبات الفضائية من هذا الإشعاع؟
في مقال جديد تم نشره في مجلة Space Weather، قام فريق دولي من علماء الفضاء بما في ذلك باحثون من جامعة كاليفورنيا بالإجابة على هذين السؤالين بـ "لا" و "نعم".
وهذا يعني أن البشر يجب أن يكونوا قادرين على السفر بأمان من وإلى المريخ، بشرط أن يكون للمركبة الفضائية حماية كافية وأن تكون الرحلة ذهابًا وإيابًا أقصر من أربع سنوات تقريبًا.
إضافة إلى أن توقيت المهمة البشرية إلى المريخ سيحدث فرقًا بالفعل؛ حيث قرر العلماء أن أفضل وقت للرحلة المريخية سيكون عندما يكون النشاط الشمسي في ذروته، المعروف باسم الحد الأقصى للشمس.
وهنا تظهر حسابات العلماء أنه سيكون من الممكن حماية المركبة الفضائية المتجهة إلى المريخ من الجسيمات النشطة من الشمس لأنه خلال الحد الأقصى للطاقة الشمسية ينحرف النشاط الشمسي المعزز أخطر الجسيمات وطاقتها من المجرات البعيدة.
يستغرق متوسط الرحلة إلى المريخ حوالي تسعة أشهر، لذا اعتمادًا على توقيت الإطلاق والوقود المتاح، فمن المعقول أن تصل مهمة بشرية إلى الكوكب الأحمر وتعود إلى الأرض في أقل من عامين؛ وبالتالي فإن رحلة بهذا الطول يمكن تحقيقها، وفقًا ليوري شبريتس وهو باحث من جامعة كاليفورنيا والمؤلف المشارك للورقة.
وقال شبريتس الذي يرأس أيضًا فيزياء الفضاء وطقس الفضاء في مركز أبحاث جي إف زد لعلوم الأرض في بوتسدام ألمانيا، يوصي الباحثون بمهمة لا تزيد مدتها عن أربع سنوات لأنه كلما طالت مدة الرحلة كلما تعرض رواد الفضاء لكمية عالية من الإشعاع بشكل خطير أثناء رحلتهم ذهابًا وإيابًا -حتى مع افتراض أنهم ذهبوا في أكثر الأوقات أمانًا نسبيًا - كما أفادوا أن الخطر الرئيسي لمثل هذه الرحلة سيكون في الجزيئات التي سيتعرضون لها من خارج نظامنا الشمسي.
شبريتس وزملاؤه قاموا بدمج النماذج الجيوفيزيائية لإشعاع الجسيمات لدورة شمسية مع نماذج لكيفية تأثير الإشعاع على كل من الركاب البشر - بما في ذلك آثاره المتفاوتة على أعضاء الجسم المختلفة - والمركبة الفضائية.
حددت النمذجة أن وجود غلاف للمركبة الفضائية مبني من مادة سميكة نسبيًا يمكن أن يساعد في حماية رواد الفضاء من الإشعاع، ولكن إذا كان الدرع سميكًا جدًا فقد يؤدي إلى زيادة كمية الإشعاع الثانوي الذي يتعرضون له.
النوعان الرئيسيان للإشعاع الخطير في الفضاء هما: الجسيمات ذات الطاقة الشمسية والأشعة الكونية المجرية وتعتمد شدة كل منها على النشاط الشمسي.
وقال شبريتس إن نشاط الأشعة الكونية في المجرة يكون في أدنى مستوياته في غضون ستة إلى 12 شهرًا بعد ذروة النشاط الشمسي، في حين أن كثافة الجسيمات ذات الطاقة الشمسية تكون أكبر خلال الحد الأقصى للشمس.