تشعشعات ماه؛ یافته‌های غیرمنتظره ماموریت آرتمیس ۱ درباره خطرات فضایی

داده‌های به‌دست‌آمده از ماموریت آرتمیس ۱ نشان می‌دهد که میزان تشعشعات ماه برخلاف پیش‌بینی‌های قبلی دانشمندان، می‌تواند چالش‌های جدیدی برای سفرهای فضایی در نظر بگیرد. این یافته‌ها که با استفاده از فناوری‌های نوین آشکارسازی حاصل شده، مسیر طراحی سیستم‌های حفاظتی برای فضانوردان در آینده را تغییر خواهد داد.

تحلیل داده‌های ماموریت آرتمیس ۱ و نقش کریستال‌ها

در جریان ماموریت بدون سرنشین آرتمیس ۱ که در اواخر سال ۲۰۲۲ انجام شد، فضاپیمای Orion حامل تجهیزات پیشرفته‌ای برای پایش محیطی بود. دانشمندان با قرار دادن بیش از ۱۰ هزار کریستال کوچک در دو ماکت انسان‌نما، تلاش کردند تا اثرات مستقیم تابش‌ها را بر بدن انسان شبیه‌سازی کنند.

این کریستال‌ها که از جنس فلوراید لیتیوم هستند، توسط متخصصان موسسه فیزیک هسته‌ای آکادمی علوم لهستان ساخته شده‌اند. برخلاف ابزارهای الکترونیکی سنتی، این آشکارسازها به‌صورت غیرفعال عمل کرده و اثر برخورد ذرات پرانرژی را در ساختار خود برای تحلیل‌های بعدی ذخیره می‌کنند.

فناوری آشکارسازهای فلوراید لیتیوم چگونه کار می‌کند؟

فرآیند تحلیل این داده‌ها بر پایه تغییرات میکروسکوپی در ساختار کریستال‌ها استوار است. زمانی که ذرات باردار از میان این مواد عبور می‌کنند، پدیده‌ای به نام «مراکز رنگ» ایجاد می‌شود که با تاباندن نور آبی، قابل مشاهده و تحلیل می‌گردد.

اگرچه نتایج این روش تا ۱۵ درصد با دستگاه‌های متداول اختلاف دارد، اما قدرت تفکیک و دقت آن در شناسایی مسیر حرکت ذرات بسیار بالاتر است.

مقایسه تشعشعات ماه با محیط مدار زمین

یکی از مهم‌ترین بخش‌های این تحقیق، مقایسه محیط ماه با ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) است. در مدار پایین زمین، وجود کمربندهای ون آلن باعث می‌شود پروتون‌های کم‌انرژی توزیع تابشی متفاوتی ایجاد کنند، اما در نزدیکی ماه این کمربندها وجود ندارند.

در نتیجه، در نزدیکی ماه تابش‌ها عمدتاً از ذرات پرانرژی کیهانی تشکیل شده و دوزهای دریافتی در بخش‌های مختلف بدن تقریباً یکنواخت است. با وجود اینکه میزان کلی تشعشعات ماه بیشتر از مدار زمین است، اما به دلیل نبود پروتون‌های کم‌انرژی، اختلاف آن با پیش‌بینی‌های اولیه کمتر از حد انتظار بوده است.

نتیجه‌گیری و چشم‌انداز آینده

داده‌های آرتمیس ۱ گام بلندی در جهت درک دقیق‌تر از محیط ماه و آماده‌سازی برای بازگشت انسان به این جرم آسمانی محسوب می‌شود.

شناخت دقیق‌تر تشعشعات ماه به دانشمندان اجازه می‌دهد تا در ماموریت‌های آینده، از جمله برنامه‌های سرنشین‌دار، پوشش‌های محافظتی بسیار کارآمدتری برای فضانوردان طراحی کنند تا از خطرات تابش‌های کیهانی در امان بمانند.