अंतरिक्ष की विशाल शून्यता में, दो प्रकार के विकिरण खतरे अंतरिक्ष यात्री: कॉस्मिक किरणें आकाशगंगा के निकट-प्रकाश गति से दौड़ती हैं, जबकि सौर गतिविधि विकिरण का अधिक वशीभूत रूप उत्पन्न करती है। दोनों अंतरिक्ष यात्रियों के लिए एक समस्या है, जिससे बिगड़ा हुआ दृष्टि से लेकर कैंसर तक की स्थिति है।
ग्रह के सुरक्षात्मक वातावरण के कारण पृथ्वी पर यह विकिरण यहाँ कोई समस्या नहीं है, जो इसे सबसे खराब ब्लॉक करता है। लेकिन इंजीनियरों के पास अभी भी इन खतरों से अंतरिक्ष यात्रियों को ढालने के लिए प्रभावी तरीके नहीं हैं, और जो 2030 के दशक में तीन साल की यात्रा पर मनुष्यों को मंगल पर भेजने के लिए पहले से ही जोखिम भरी योजनाओं के अतिरिक्त जोखिम को जोड़ता है।
नासा के संस्थान के एक वरिष्ठ विज्ञान सलाहकार, विकिरण विशेषज्ञ रॉन टर्नर कहते हैं, "मिशन-स्तर के जोखिम हो सकते हैं, जो मिशन को खतरे में डालते हैं - पूरे मिशन को, न कि केवल व्यक्तिगत अंतरिक्ष यात्रियों को - अगर एक या एक से अधिक चालक दल के सदस्य अक्षम हैं, "। अटलांटा में उन्नत अवधारणाएं जो मानव अंतरिक्ष मिशनों के लिए जोखिम प्रबंधन रणनीतियों का अध्ययन करती हैं। "यह महत्वपूर्ण है कि हमें अगले दस वर्षों में वह डेटा मिले ताकि हम भविष्य के मंगल मिशन के लिए विवेकपूर्ण योजना बना सकें।"
सूरज लगातार सौर हवा के माध्यम से ऊर्जावान कणों को बहाता है। और सूर्य के 22 साल के सौर चक्र के दौरान इन कणों का स्तर बढ़ता और गिरता है। सौर तूफान अंतरिक्ष में आवेशित कणों के भारी विस्फोट को भी रोक सकते हैं, जिसमें 11 साल की चोटी सबसे अधिक गतिविधि का उत्पादन करती है। शक्तिशाली विकिरण न केवल लंबी अवधि के कैंसर के जोखिम को बढ़ा सकता है, बल्कि उल्टी, थकान और दृष्टि समस्याओं जैसे तत्काल मुद्दों का कारण भी बन सकता है।
सौर गतिविधि की तरह, कॉस्मिक किरणों में कैंसर पैदा करने की क्षमता होती है। ये उच्च-ऊर्जा, उच्च-वेग के कण सौर प्रणाली के बाहर से उत्पन्न होते हैं और मानव कोशिकाओं को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचा सकते हैं। सूरज से विकिरण के विपरीत, हालांकि, ब्रह्मांडीय किरणें अंतरिक्ष में अभी भी लंबे समय तक अपक्षयी प्रभाव डाल सकती हैं, जिसमें हृदय रोग, कम प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रभावशीलता और अल्जाइमर जैसे तंत्रिका संबंधी लक्षण शामिल हैं।
उन्हें ढालने के लिए पृथ्वी के वायुमंडल के बिना, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर अंतरिक्ष यात्रियों को पहले ही इन विकिरण खतरों से निपटना होगा। जब जहाज विशेष रूप से उच्च विकिरण के फटने को छोड़ता है, तो वे जहाज के अधिक भारी ढाल वाले हिस्से में शरण ले सकते हैं। लेकिन ब्रह्मांडीय विकिरण के निरंतर, निरंतर हमले से बचना एक बड़ी चुनौती है। और आईएसएस पर किसी ने अभी तक पूर्ण विकिरण खतरों का अनुभव नहीं किया है जो मंगल और पीठ पर तीन साल के मिशन पर दिखाई देगा; अंतरिक्ष स्टेशन पर किसी ने जितना समय बिताया है उसकी अधिकतम राशि 14 महीने है।
एक मोटा पतवार कम ऊर्जा वाली ब्रह्मांडीय किरणों को अवरुद्ध करने में मदद कर सकता है, लेकिन कोई भी उच्च शक्ति वाली किरणें टर्नर नोटों को आसानी से पार कर सकती हैं। इसके अलावा, एक अंतरिक्ष यान की नाममात्र मोटाई को दोगुना करने से केवल अंतरिक्ष यात्रियों के लिए खतरा लगभग 10 प्रतिशत कम हो जाता है, एक संख्या जो किरणों और परिरक्षण दोनों की प्रकृति पर निर्भर करती है। अतिरिक्त परिरक्षण भी एक अंतरिक्ष यान में वजन जोड़ता है, जो विज्ञान और अस्तित्व के लिए आपूर्ति के लिए समर्पित हो सकता है।
टर्नर कहता है कि ब्रह्मांडीय किरणों से खतरे को कम करने का सबसे अच्छा तरीका परिरक्षण से नहीं आएगा। इसके बजाय, वह सोचता है कि अंतरिक्ष यात्रियों को दूसरी दुनिया से आने-जाने में लगने वाले समय को कम करने से समाधान आएगा। एक बार जब मानव मंगल पर स्पर्श करेगा, तो ग्रह का थोक महत्वपूर्ण संरक्षण प्रदान करेगा, जो प्रभावी रूप से विकिरण की मात्रा को आधा कर देगा। हालांकि मंगल का पतला वातावरण पृथ्वी की गैसों की मोटी परत के समान ढाल प्रदान नहीं करेगा, लेकिन यह सतह पर खोजकर्ताओं तक पहुंचने वाली कॉस्मिक किरणों को भी कम कर देगा।
यह समझने के लिए कि ब्रह्मांडीय किरणें मानव खोजकर्ताओं को कैसे प्रभावित करेंगी, वैज्ञानिकों को सबसे पहले एक निश्चित समय में सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र के गुणों को मापने की आवश्यकता होगी। टर्नर कहते हैं, "बेहतर है कि हम गांगेय कॉस्मिक किरण पर्यावरण को जानते हैं कि हम अपने अंतरिक्ष यात्रियों को भेज रहे हैं, बेहतर होगा कि हम मिशन की योजना बना सकें और अंतरिक्ष यात्रियों पर एक मिशन के प्रभाव को समझ सकें।" उस जानकारी के साथ, शोधकर्ता मिशन शुरू होने से एक या दो साल पहले ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभावों का पूर्वानुमान लगाने में सक्षम हो सकते हैं, जिससे अंतरिक्ष के बेहतर मौसम की योजना बनाई जा सके। यह जानना अच्छा होगा कि क्या पृथ्वी पर आने वाला तूफान एक तूफान या आंधी था; जानकारी जब सुरक्षात्मक उपायों की मदद कर सकती है।
मल्लाह 1 अंतरिक्ष यान द्वारा एकत्र किए गए डेटा का उपयोग करके सूरज की सुरक्षा कवच के बाहर क्या ब्रह्मांडीय किरणें दिखती हैं, इसकी वैज्ञानिक समझ अब बेहतर तरीके से प्राप्त कर रहे हैं, जिसने 2012 में सौर प्रणाली को छोड़ दिया था। इससे उन्हें बेहतर तरीके से समझने में मदद मिलेगी कि बदलती सौर गतिविधि कैसे प्रभावित करती है। किरणों।
हेलियोस्फीयर के अंदर, सौर प्रणाली आंशिक रूप से कॉस्मिक किरणों से सुरक्षित है। (वॉल्ट फीमर / नासा जीएसएफसी की वैचारिक छवि लैब) वायेजर 1 "एकमात्र ऐसा उपकरण है जिसे मानवता ने बनाया है जो अंतरतारकीय माध्यम में जाने में कामयाब रहा है, एक हिस्सा जहां हम सौर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव से बाहर हैं, " जॉइस हॉपकिंस विश्वविद्यालय में पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता इलियास चोलिस कहते हैं। मैरीलैंड।
जबकि वायेजर 1 सूर्य की पहुंच के बाहर ब्रह्मांडीय विकिरण की जांच करता है, जैसे एंटीमैटर एक्सप्लोरेशन और लाइट-न्यूक्लियर एस्ट्रोफिजिक्स (PAMELA) और अल्फा मैग्नेटिक स्पेक्ट्रोमीटर (AMS) के लिए रूसी उपग्रह-आधारित पेलोड जैसे उपकरण ISS का नमूना सौर के अंदर से लेते हैं। प्रणाली। इन स्रोतों में से प्रत्येक से माप की तुलना करना चोलिस और अन्य शोधकर्ताओं को यह समझने में मदद कर रहा है कि सूरज की गतिविधि ने अतीत में खतरनाक विकिरण को कैसे बदल दिया है, और यह भविष्य के सौर चक्रों में विकिरण को कैसे संशोधित कर सकता है। साथ में, ये अंतरिक्ष यान और उपकरण कॉस्मिक किरणों पर जानकारी की मात्रा में वृद्धि कर रहे हैं, और यह केवल समय में सुधार होगा।
उदाहरण के लिए, चोलिस और उनके सहयोगियों ने, हाल ही में मल्लाह 1 के नए डेटा का इस्तेमाल मौजूदा फ़ार्मुलों को संशोधित करने के लिए किया है, जो बताते हैं कि कैसे सूर्य के चुंबकीय क्षेत्र कॉस्मिक किरणों को प्रभावित करते हैं। कई कॉस्मिक किरणें सुपरनोवा से आती हैं- एक विशाल तारे का विस्फोट जो आवेशित कणों को बाहर की ओर भेजता है। विस्फोट से प्रकाश के विपरीत, ऊर्जावान सामग्री एक सीधी रेखा में यात्रा नहीं करती है, बल्कि गैस में धूल और अंतरिक्ष में उछलती है, जिसे चोलिस ने "बहुत तेज़ तरह का रास्ता" बताया। यह निर्धारित करना मुश्किल हो सकता है कि व्यक्तिगत ब्रह्मांडीय किरणें कहां से आती हैं, खासकर जब वे सौर प्रणाली में गुजरती हैं।
सूरज के प्रभाव के बाहर कदम रखने से, चोलिस और उनके सहयोगियों ने किरणों के स्रोत और गुणों की पहचान करने का एक बेहतर काम करने की उम्मीद की। इससे न केवल उन्हें और अधिक जानने में मदद मिलेगी कि ऊर्जावान कण कहां से आते हैं, बल्कि यह मनुष्यों पर उनके प्रभाव को समझने में भी सुधार कर सकता है, विशेष रूप से अंतरिक्ष में यात्रा करने वाले लोगों पर।
विकिरण "एक जोखिम है जिसे हमें अगले दशक में अधिक जानने की आवश्यकता है ताकि हम उचित शमन कर सकें, इसलिए हम उन अंतरिक्ष यात्रियों के लिए सबसे अच्छा कर सकते हैं जो कई अलग-अलग खतरों के लिए अपना जीवन जोखिम में डाल रहे हैं।, "टर्नर कहते हैं। लेकिन इष्टतम समाधान वह हो सकता है जो अभी के लिए, मुश्किल लगता है - तेजी से जा रहा है और जितना संभव हो उतना विकिरण से बचना चाहिए। वह कहते हैं, " हिरन के लिए सबसे अच्छा धमाका उन्नत प्रणोदन है, परिरक्षण नहीं। "
