待望の映画「ザ・マーシャン」が公開されたが、この映画はひどい嵐の後、ミッション仲間たちによって死亡したと思われ、火星の地に置き去りにされた宇宙飛行士マーク・ワトニーの生存を賭けた劇的な戦いを中心に展開しているが、それは現実ではない。驚くべきことに、火星への将来のミッションがどのようなものになるかについての議論が再び議題に上っているのは奇妙だ。
映画の中で、キャラクターは物資の不足に対処しなければならないことや、自分がまだ生きていることを皆に知らせるために地球に信号を送る方法を見つけることなど、数え切れないほどの課題に直面します。さらに、この映画で扱われるテーマの 1 つは、飛行中および火星到着後に宇宙飛行士の命を危険にさらす可能性がある宇宙放射線の問題であり、これはまさにNASAの主要な懸念の 1 つです。
宇宙放射線とは何ですか?
宇宙機関によると、基本的に、宇宙放射線はエネルギー的に帯電した素粒子で構成されており、皮膚を通過して細胞に損傷を与え、DNAに影響を与える可能性があります。問題は、引き起こされた損傷により、生涯を通じてがんを発症するリスクが高まる可能性があることです。
さらに、ミッション中の被ばく量が多すぎる場合、宇宙飛行士は急性放射線中毒に苦しむ可能性があり、その結果、吐き気、胃腸障害、めまい、頭痛、意識喪失、神経学的問題などの症状が生じ、さらには死に至ることもあります。
太陽活動
NASA によると、火星への旅行中、宇宙飛行士を 2 つの宇宙放射線源から守る必要があります。そのうちの 1 つは太陽です。ご存知のとおり、私たちの星は爆発や噴出によって絶えず粒子の流れを宇宙に放出します。コロナ質量と太陽フレア。
しかし、打ち上げられる物質のほとんどは陽子（低エネルギー粒子であり、ほとんどの場合宇宙船自体の構造によってブロックされる）で構成されていますが、宇宙に存在する放射線に影響を与える可能性があります。したがって、ミッションをより適切に計画するには、科学者が太陽の挙動のダイナミクスを理解することが非常に重要です。
銀河線
もう 1 つの放射線源は宇宙線ですが、これにはさらに多くの課題があります。それらは、天の川銀河に存在する他の星やさらには他の銀河からもたらされる高エネルギーの粒子で構成されており、光速に近い速度で移動することに加えて、非常に貫通力が強いです。
宇宙線は到達した表面の構造に影響を与える可能性があり、大量の原子粒子の流れが宇宙船、乗り物、環境、宇宙飛行士の衣服などの金属壁を通過する可能性があります。そして、「二次放射線」として知られるこの種の放射線は、非常に危険なレベルに達する可能性があります。
宇宙では無防備
私たちの地球人は非常に幸運です。なぜなら、私たちの惑星は磁気圏に囲まれているからです。磁気圏は、ほとんどの高エネルギー粒子が地表に到達するのを防ぐ自然のシールドとして機能します。さらに、磁気圏を通過する粒子のほとんどを吸収する大気もあります。
しかし、宇宙飛行士が地球から離れると、保護は終了します。言うまでもなく、残念なことに、火星には宇宙粒子の侵入をブロックするための私たちのような磁気シールドがありません。さらに、その大気は私たちの大気よりもはるかに密度が低く、これは、宇宙飛行士が火星に到着すると、自然の保護があまり得られないことを意味します。
課題
NASA によると、問題の 1 つは、二次放射線をブロックするために、宇宙機関が宇宙船を覆う材料の体積を増やさなければならないことです。これは、ロケットの重量の劇的な増加を意味し、その結果、ロケットの重量が大幅に増加することになります。燃料の使用とミッションのコスト。あるいは、NASAは知恵を絞って、宇宙線を止めるより効率的な方法を開発する必要があるだろう。
したがって、宇宙機関は、将来の火星ミッションで宇宙飛行士を保護するための効果的な代替手段を見つけるために熱心に取り組んでいるいくつかの科学者チームを抱えています。提案の中には、水やプラスチックの場合と同様に、原子粒子と同様の寸法を持つ元素を使用して原子粒子の通過を遮断することが含まれています。
技術者は宇宙飛行士から出た廃棄物を処理し、宇宙船のシールドとして使用されるプラスチック容器に保管することができる。さらに、旅行に必要な水を戦略的な場所に保管し、乗組員が消費した液体を宇宙服の冷却システムで使用されるリサイクル水に置き換えることもできます。
新たな可能性
NASA は、カーボン、ホウ素、窒素のナノチューブをベースにした材料の開発に取り組んでいます。これらの構造は、小さなチューブ間の空いた空間に浸透する水素に依存しており、優れたシールドとして機能します。科学者たちはこの素材を使って柔軟なフィラメントを作成することにも成功しており、宇宙服の生地に織り込むこともできるということです。
さらに、宇宙機関は、宇宙船、乗り物、さらには火星のシェルターとして機能するモジュールの周囲に保護層を形成できる「ポータブル」磁場を生成する装置を開発する可能性を排除していない。もう一つの可能性は、遠いとはいえ、放射線被ばくによって生じる影響の一部を逆転させる医薬品の製造だろう。
***
ご覧のとおり、NASA の科学者は火星への旅行を実現する方法を見つけることに熱心に取り組んでいます。そして、同庁の研究者の一人が指摘したように、放射線問題は、既に使用されている技術、開発中の技術、そしてまだ想像すらされていない技術の組み合わせによって解決される可能性が最も高い。
ソース