태양 플레어가 지구와 달에서 동시에 감지되었습니다. 화성 우주 방사선의 위험에 대한 인간 탐사 임무를 준비할 필요성을 강조합니다.

2021년 10월 28일 태양에서 코로나 질량 방출이 폭발했고 그 영향이 너무 광범위해서 화성과 지구 모두 태양 반대편에 있고 약 2억 5천만 킬로미터(1억 6천만 마일) 떨어져 있음에도 불구하고 에너지 입자.

드물고 중요한 사건

8월 2일에 보도된 바와 같이 지구, 달, 화성의 표면에서 동시에 태양 현상이 측정된 것은 이번이 처음입니다. 지리 검색 메시지 종이. 폭발은 ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), NASA의 Mars Curiosity, CNSA의 Chang’e-4 Moon Lander, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) 및 DLR의 Eu:CROPIS 지구 궤도선을 포함한 국제 우주선 함대에 의해 감지되었습니다. .

서로 다른 세계에서 이러한 동시 측정은 태양 플레어의 영향과 행성의 자기장과 대기가 우주 비행사를 보호하는 데 어떻게 도움이 되는지에 대한 지식을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

2021년 10월 28일 SOHO 사무실에서 본 코로나 질량 방출. 이 사건은 “지면 수준 개선”의 드문 예입니다. 이러한 이벤트 동안 태양의 입자는 지구를 둘러싸고 있는 자기 거품을 통과할 수 있을 만큼 충분히 에너지가 높으며 에너지가 덜한 태양 플레어로부터 우리를 보호합니다. 1940년대에 기록이 시작된 이래 73번째 지상 개선에 불과했으며 그 이후로는 기록된 적이 없습니다. 크레딧: SOHO(ESA 및 NASA), CC BY-SA 3.0 IGO

다른 세계 비교

2021년 10월 28일에 진행된 이 행사는 “지면 수준 개선”의 드문 예입니다. 이러한 이벤트 동안 태양의 입자는 지구를 둘러싸고 있는 자기 거품을 통과할 수 있을 만큼 충분히 에너지가 높으며 에너지가 덜한 태양 플레어로부터 우리를 보호합니다. 1940년대에 기록이 시작된 이래 73번째 지상 개선에 불과했으며 그 이후로는 기록된 적이 없습니다.

달과 화성은 자체 자기장을 생성하지 않기 때문에 태양의 입자는 쉽게 표면에 도달하고 토양과 상호 작용하여 2차 복사를 생성할 수 있습니다. 그러나 화성은 저에너지 태양 입자의 대부분을 막고 고에너지 입자의 속도를 늦추는 얇은 대기를 가지고 있습니다.

태양 현상 이해의 중요성

달과 화성이 미래 인간 탐사의 초점이 되면서 이러한 태양 현상과 인체에 미치는 잠재적 영향을 이해하는 것이 매우 중요합니다. 우주 비행사는 방사선 질병의 위험이 있습니다. 방사선 흡수 단위인 700밀리그레이 이상의 방사선량은 골수를 파괴하여 감염 및 내부 출혈과 같은 증상을 유발하여 방사선 질병을 유발할 수 있습니다.

우주비행사가 10개 이상의 그레이를 받으면 2주 이상 생존할 가능성이 낮습니다. 1972년 8월의 단일 태양 플레어는 달 표면의 우주 비행사에게 그렇게 높은 방사선량을 줄 수 있었지만 다행히 유인 아폴로 16호와 17호 임무 사이에 떨어졌습니다.

지구, 달, 화성 인포그래픽에서 거대한 태양 폭발을 느껴보세요. 크레딧: ESA

최근 발견 및 보호 조치

이에 비해 2021년 10월 28일 사건 동안 달 궤도의 선량은 NASALunar Reconnaissance Orbiter는 31 밀리그램에 불과했습니다. “과거 지구 수준 부스팅 이벤트에 대한 우리의 계산에 따르면 방사선 보호가 제공되지 않은 경우 평균 5.5년마다 한 번의 이벤트가 달에서 안전한 선량 수준을 초과했을 수 있습니다. 이러한 이벤트는 미래의 달 표면에 대한 유인 임무에 중요합니다. “

ExoMars TGO와 Curiosity 로버가 측정한 값을 비교할 때 화성의 대기가 제공하는 보호 기능이 명확해집니다. TGO는 표면에서 감지된 0.3mg보다 30배 더 많은 9mg을 측정했습니다.

ESA의 내부 태양계 임무인 Solar Orbiter, SOHO 및 BepiColombo도 폭발을 감지하여 이 태양 현상을 연구하기 위한 더 많은 유리한 지점을 제공합니다.

현재 우리는 태양계 물리학의 황금기에 살고 있습니다. 수성으로 가는 도중에 BepiColombo와 같은 행성 간 임무에 탑승한 방사선 탐지기와 목성태양 입자의 가속 및 전파에 대한 연구에 절실히 필요한 범위를 추가했습니다.”라고 유럽 우주국의 방사선 탐지기 연구 연구원 인 Marco Pinto가 말했습니다.

우주비행사를 보호하세요

우주에서 모험하는 동안 우주 비행사를 보호하는 것은 유럽 우주국의 필수적이고 중요한 임무입니다. 극단적인 방사선 사건을 이해하고 예측하는 것은 이것의 중요한 부분입니다. 전용 장비는 우주에서 방사선 환경을 측정하고 우주 비행사를 보호할 뿐만 아니라 중요한 지상 기반 시설을 보호하는 데 사용됩니다. 우주비행사는 제때 경고를 받으면 신체 보호복이나 동굴 안 쉼터와 같은 보호를 요청할 수 있습니다. 에 대한 현재 정책 국제 우주 정거장 벽이 방사선으로부터 보호하는 침실이나 부엌으로 돌아가는 것입니다.

이 포털은 달 주변과 달에서 지속 가능한 탐사를 가능하게 하는 동시에 연구를 가능하게 하고 화성에서 미래 임무를 수행하는 데 필요한 기술과 프로세스를 시연할 것입니다. 이 컴퓨터 렌더링은 우주 비행사를 달 전초 기지로 데려다 줄 게이트웨이(왼쪽)에 도킹된 NASA의 Orion 우주선을 보여줍니다. 크레딧: ESA

문 게이트

우주 비행사를 달에 보내는 아르테미스 프로그램에는 게이트웨이라는 달 궤도에 있는 우주 정거장이 포함됩니다. 게이트웨이에서 세 그룹의 장비는 달 주변의 방사선 환경을 모니터링합니다: 유럽 우주국(ESA)의 유럽 방사선 센서 어레이(ERSA), NASA의 태양 물리학 환경 측정 및 방사선 실험 스위트(HERMES) 및 ESA/JAXA 내부 선량계 어레이(IDA).

함께 이 실험은 게이트웨이 외부의 방사선 환경을 측정하는 동시에 달 표면에서 3,000km에서 70,000km(45,000마일) 사이의 내부 특정 방사선량을 모니터링합니다. 이러한 측정은 우주 비행사가 행성 간 공간에서 경험하게 될 환경을 더 잘 이해하는 데 필요합니다.

두 개의 방사선 더미는 우주선과 강력한 태양 폭풍으로부터 우주 여행자를 보호하기 위해 달 표면의 획기적인 저공 비행을 수행합니다. 이 두 명의 여성 팬텀은 Orion의 첫 번째 달 일주 임무 동안 조수석을 가득 채웠으며 이전에 인간이 비행한 것보다 더 멀리 날아갔습니다. 5,600개 이상의 센서가 장착된 이 쌍은 우주비행사가 미래 임무에서 노출될 수 있는 방사선의 양을 전례 없는 정확도로 측정했습니다. 신용: 록히드 마틴

루나 쌍둥이와 미래 연구

우주국은 또한 우주 방사선이 신체에 미치는 영향을 줄이기 위해 보호복을 조사하고 있습니다. 독일 항공우주센터(DLR)에서 개발한 두 개의 동일한 마네킹은 2022년 11월과 12월 달에 비행한 아르테미스 1호 시험 비행의 승객이었습니다. Helga와 Zohar라고 불리는 마네킹은 다음을 기반으로 설계되었습니다. 여성의 몸에는 DLR과 NASA에서 제공하는 방사선 센서가 장착되어 있습니다. Helga는 무방비 상태로 비행했지만 Zohar는 몸통을 덮는 새로 개발된 방사선 방호 조끼를 착용했습니다. DLR 연구원들은 현재 Helga와 Zohar가 측정한 두 데이터 세트를 비교하고 있습니다.

ExoMars TGO 프로젝트 과학자인 Colin Wilson은 다음과 같이 결론을 내립니다. ExoMars TGO와 같은 미션의 경우 인간 탐험가를 보호할 수 있는 최선의 방법을 준비할 수 있습니다.”

참조: Jingnan Gu, Xiaoli Li, Jian Zhang 및 Michael I의 “3개의 행성 표면에서 볼 수 있는 지구 수준의 첫 번째 개선: 지구, 달 및 화성” . Wimmer-Schweingruber, Donald M. Hassler, Cary Zeitlin, Bent Ehresmann, Daniel Matthiä 및 Bin Zhuang, 2023년 8월 2일, 여기에서 확인 가능. 지리 검색 메시지.
도이: 10.1029/2023GL103069