Czy ktoś życzy miejscówkę na Marsa?

stanislaw-orda : Istnienie Boga jest warunkiem koniecznym dla istnienia ateistów

Czy ktoś życzy miejscówkę na Marsa?

stanislaw-orda.szkolanawigatorow.pl/czy-ktos-zyczy-miejscowke-na-marsa

Miało już nie być na tematy kosmiczne, ale że jest to moje najdłuższe i najsilniejsze z hobby’s, zatem voila. 

I tylko spokojnie, bardzo proszę nie przepychać się w kolejce, a najpierw trochę poczytać, gdyż taka wyprawa nie miałaby nic wspólnego z wakacyjnym wypadem na Kanary, Baleary, Bermudy, Seszele czy inne Malediwy. Dlatego warto zapoznać się z tym, co na temat tego rodzaju podróży mają do powiedzenia naukowcy profesjonalnie parający się podobnymi zagadnieniami.

O choćby np. Siergiej A. Krasotkin, docent w katedrze fizyki kosmosu na państwowym moskiewskim uniwersytecie im. Michaiła Łomonosowa, fizyk doświadczalny, specjalizujący się w dziedzinie fizyki wysokich energii i promieniowania kosmicznego.  Oświadczył on, iż obecnie wysłanie statku z załogą w podróż na Marsa posiadałoby znamiona dokonanego z premedytacją przestępstwa przeciwko życiu i zdrowiu astronautów. Uzasadnił swoją tezę następująco:

Pierwszym skutkiem byłaby wymiana soczewek oczu. W czasie pierwszych 3–4 miesiecy lotu zmętnieją one pod wpływem stałej, a przez to skumulowanej dawki radiacji. Oczywiście, to tylko początek długiej kaskady domino. W zasadzie należałoby prewencyjnie usunąć z organizmów astronautów kilkadziesiąt gruczołów, aby wyeliminować zwiększone ryzyko wygenerowania w nich zmian (zwyrodnień) rakotwórczych. Tego rodzaju profilaktyka byłaby konieczna, gdyż nie znamy innego sposobu na zmniejszenie ryzyka na tego typu zachorowania. Oczywiście, 30–40 organów to ilość szokująca, ale odzwierciedla ona pełną skalę problemu. Nie dotyczy on bowiem wymiany pojedynczej soczewki oka, ale systemowej przebudowie całego ciała jeszcze przed udaniem się w lot kosmiczny. Współczesna medycyna nie dysponuje protokołem, który pozwoliłby na bezpieczne przeprowadzenie tak dużej liczby operacji profilaktycznych, aby w ich następstwie utrzymać potrzebną sprawność  organizmu ludzkiego.

Podczas lotu członkowie załogi zaabsorbowaliby 90 procent całej dawki skumulowanej podczas trwania marsjańskiej misji. Jedynie 10 procent tej dawki przypada na aktywność Słońca. Główna zaś część to wpływ twardego korpuskularnego promieniowania zalewającego przestrzeń galaktyczną. Stanowią go ciężkie, naładowane cząstki o energii przekraczającej 1 GeV. Cienka powłoka statku kosmicznego nie może zapewnić przed nimi ochrony. Aby ochronić przed protonami o energii rzędu 1-2 GeV, konieczna byłaby osłona stanowiąca odpowiednik warstwy wodnej o głębokości minimum pięciu metrów. Dla zobrazowania skali problemu dodam, iż przy takim porównaniu masa samej wody wyniosłaby około 2,5 tysiąca ton, co, rzecz jasna, w przypadku statku kosmicznego jest zupełnie nierealne. Rozważane są zatem rozmaite osłony elektrostatyczne i w postaci pól magnetycznych – pułapek na promieniowanie, ale, póki co, nie skonstruowano jeszcze nawet działających poprawnie ich prototypów.

Naukowiec ww. opinię przedstawił  na otwarciu popularnonaukowego tygodnia „Noc Astronomii”. Podsumował, że ludzkość wciąż nie znalazła sposobu na ochronę organizmu przed galaktycznym promieniowaniem kosmicznym, zaś bez rozwiązania tego problemu, rozmowy o załogowych międzyplanetarnych lotach kosmicznych (tj. długotrwałych) pozostaną w sferze teorii. Na podstawie dzisiejszego stanu technologii w tym zakresie ocenił, iż raczej nie zdołamy w szybkim czasie uporać się z istniejącymi wyzwaniami.

Wg szacunków NASA, całość dawki promieniowania pochłoniętej podczas misji na Marsa osiągałaby wartość 1 siwerta. Jest to 300 razy więcej niż średnia dawka promieniowania otrzymywana rocznie przez człowieka na Ziemi.
O podobnym zagadnieniu napisałem szerzej w notce dotyczącej pomiarów stopnia ryzyka dla lotów załogowych z racji wykrycia pól natężenia promieniowania kosmicznego w pobliżu Ziemi (tzw. pasy radiacji Van Allena):
https://stanislaw-orda.szkolanawigatorow.pl/trzy-p-czyli-przechodzenie-po-pasach

Dla astronauty wartość ta odpowiada całości dopuszczalnego limitu podczas trwania wszystkich misji w kosmos, czyli de facto całej kariery zawodowej. Inny spec z Instytutu Problemów Biomedycznych Rosyjskiej Akademii Nauk stwierdził to wprost: „Na Marsa można polecieć tylko raz w życiu”. Co oznacza, że astronauta podczas jednego takiego lotu pochłonąłby pełną dopuszczalną biologicznie dawkę promieniowania.

Wpływ na wzrok został już potwierdzony obserwacjami. Badania astronautów przebywających na międzynarodowej stacji kosmicznej (ISS) podczas misji trwających ponad 100 dni wykazały typowe zmętnienia soczewki i zmiany w tylnych warstwach kory mózgowej. Jest to typowy , charakterystyczny objaw dla zaćmy popromiennej. Około 70% astronautów doświadcza problemów ze wzrokiem po takich długotrwałych misjach. Podczas podróży marsjańskiej, wskutek pochłonięcia dodatkowej dawki promieniowania, ryzyko zachorowania na raka wzrasta jeszcze o 20%. 
https://pl.wikipedia.org/wiki/Mi%C4%99dzynarodowa_Stacja_Kosmiczna

Dotychczas rozważane są różne alternatywne podejścia. Wśród nich znajdują się dioprotektory, czyli pigułki redukujące skutki promieniowania. Uważa się, że również mocny sen zmniejsza szkody spowodowane promieniowaniem. Proponuje się wreszcie selekcję członków do takiej misji w oparciu o indywidualną odporność na promieniowanie,  a także aktywne ekranowanie statku kosmicznego za pomocą osłon elektrostatycznych lub magnetycznych. Ale żadna z wymienionych metod nie rozwiązuje w pełni problemu.

Główna nadzieja leży natomiast w nowym rodzaju napędu. Naukowiec zauważył, że gdy zostanie opracowany silnik zdolny do dotarcia na Marsa w czasie nie przekraczajacym jednego miesiąca, problem samoistnie zniknie. Wówczas grafik dla sekwencji zdarzeń wyglądałby jak następuje: miesiąc na podróż do planety, miesiąc na Marsie i miesiąc na podróż powrotną. W takim przypadku dawka pochłoniętego promieniowania byłaby porównywalna z tą, którą astronauci otrzymują w ciągu 6-9 miesięcy na ISS. Ale że takie silniki są obecnie niedostępne, zatem misja nadal pozostaje w sferze zbyt wysokiego ryzyka. Termojądrowe i jądrowe systemy napędowe są obiecującą opcją dla nowych rodzajów napędu. Mogłyby one skrócić czas lotu, a tym samym zmniejszyć masę całkowitego ładunku. Jednak nawet przy ich zastosowaniu nie zostanie wyeliminowana konieczność stosowania osłon radiologicznych oraz stosowania selekcji indywidualnej.

Eksperci pozostają zgodni, że dzisiejszy poziom technologii nie pozwala na wysłanie ludzi na Marsa bez poważnego zagrożenia dla ich zdrowia.

Wypada zauważyć, iż oświadczenie S. Krasotkina jest odpowiedzią a contrario w kontekście amerykańskich planów dotyczących załogowego lotu na Marsa. Oto bowiem w sierpniu 2026 r. prezydent D. Trump podpisał memorandum w sprawie docelowego zwiększenia liczby startów kosmicznych do  tysiąca rocznie już do 2030 r. W ich trakcie przebadane zostałyby możliwości realizacji załogowej misji na Marsa.

A rosyjski naukowiec dobrze wie, o czym mówi. Prowadzi on na Uniwersytecie Moskiewskim kurs zatytułowany „Środowisko radiacyjne w przestrzeni bliskiej Ziemi”. Ponadto zajmuje się badaniami dotyczącymi wykorzystywania do eksploracji kosmosu zminiaturyzowanych satelitów.

A zatem nie wiadomo, który czynnik przeważy. Czy pragnienie polityków wykazania, że to ich kraj okaże się liderem w tym wyścigu, czy obiektywne prawa fizyki. Pytanie jest otwarte, ja zaś pozostanę umiarkowanym pesymistą.