211service.com
Hvordan romvær kan ødelegge NASAs retur til månen
NASA/Goddard Space Flight Center
Kommer NASA virkelig til å returnere mennesker til månen i 2024? Det var det stadig mer usannsynlig mandat gitt til byrået av Trump-administrasjonen . President Biden har ikke endret det målet ennå, selv om de fleste eksperter forventer at han skal gi NASA et sårt tiltrengt pusterom og tilbakestille denne fristen til senere i tiåret .
Problemet er at 2024 faktisk kan være et tryggere alternativ. En ny studie publisert i tidsskriftet Solar Physics antyder at det er en økt risiko for romværhendelser - strålingstormer og superladede solpartikler - i siste halvdel av tiåret. Dette vil utgjøre økt fare for alle mannskapsoppdrag til månen mellom 2026 og 2029. Hvis NASA mener alvor med å komme tilbake til månen og ønsker å holde astronautene så trygge som mulig, kan det være fornuftig å fremskynde innsatsen for å sikre at det skjer før 2026 – eller vent til tiåret er over.
Romværet ble absolutt oversett i starten av romalderen, men det blir tatt stadig mer seriøst, både når det gjelder terrestriske påvirkninger og for romutforskning, sier Matthew Owens, en romfysiker fra University of Reading i Storbritannia og lederen. forfatter av den nye studien. Studien var ment å se på ekstremt romvær generelt, snarere enn spesifikt i forhold til måneutforskning. Først ved å sette de forskjellige funnene sammen for å prøve å lage en prognose for sannsynligheten for ekstremt romvær i løpet av den kommende 11-årssyklusen, ble implikasjonene for måneutforskningen tydelige.
Ja, det er vær i verdensrommet. Solens overflate bryter ut med gass og plasma, og sender ut ladede partikler (protoner, elektroner og tunge ioner) inn i resten av solsystemet med millioner av miles i timen. Disse partiklene kan treffe Jorden og månen på bare noen få minutter. Jordens magnetfelt beskytter oss mot dem, men partiklene kan fortsatt stek elektronikk og strømnett på overflaten og skade kritiske satellitter som administrerer GPS og telekommunikasjonstjenester.
Romvær kan være ekstremt farlig for alle astronauter som flyr til månen eller prøver å leve og jobbe på en månepost ved overflaten. Livsstøttesystemer og strøm kan stenge, og solaktivitet kan produsere livstruende strålingsnivåer. Mellom Apollo 16 og 17, sier Owens, var det en stor romværsbegivenhet som ville sannsynligvis vært dødelig hvis astronauter hadde vært på månen på den tiden.
Hvert 11. år snur solens magnetfelt – nord- og sørpolen bytter steder – og solaktiviteten stiger og synker. Du tror kanskje det er klokere å skyte opp under solminimum, men det har ikke nødvendigvis vært tilfelle, siden lave punkter med solaktivitet vanligvis betyr at det er mer eksponering for galaktiske kosmiske stråler (romstråling som kommer fra utenfor solsystemet).
Relatert historie
Den kinesiske raketten har trygt krasjlandet i havet Landets hensynsløse oppførsel med Long March 5B core booster endte trygt, men satte verden på kant. Dessuten har den typen romværmønstre vi har vært i stand til å forutsi over tid å gjøre med milde og moderate hendelser, som ikke utgjør like stor risiko for mannskapsoppdrag. Men ekstreme solstormer – den typen som virkelig kan ødelegge et oppdrag til månen – oppstår tilfeldig. Mange, som den beryktede Carrington-begivenheten i 1859 , skjedde under tilsynelatende lav solaktivitet. Og disse ekstreme hendelsene er svært sjeldne, noe som gjør dem vanskelige å studere.
For å styrke analysen av den lille dataen som har vært tilgjengelig, utviklet Owens og teamet hans sannsynlighetsmodeller for ekstremt romvær basert på 150 år med solaktivitetsrekorder. Disse modellene simulerte forskjellige frekvenser av ekstreme stormer - en hadde dem oppstått tilfeldig, en annen økte sannsynligheten ved solmaksima, og så videre.
Etter tusenvis av simuleringer hadde forskerne nok data til å finne ut hva slags scenarier som passer best med det vi for øyeblikket vet om hvordan solen fungerer. De lærte at ekstremt romvær følger det samme generelle mønsteret som moderat vær: aktiviteten er høyere under et solmaksimum enn et minimum, og alvorlige hendelser er mer sannsynlig under sterkere solsykluser enn svakere.
Og det var også en veldig interessant gullklump som er unik for ekstreme hendelser: de har en tendens til å oppstå litt senere i oddetallssolsykluser enn partall.
Vi har nettopp startet solsyklus 25 i desember 2019. Solmaksimum forventes stort sett å skje i 2023–2029, så det bør markere den styggeste tiden for romvær. Men fordi dette er en merkelig syklus, er sannsynligheten for ekstremt romvær høyest mot slutten av vinduet – for eksempel 2026–2029, sier Owens.
Forfatterne sier at økt risiko gjør det utrygt å fly oppdrag til månen i denne perioden. Vi forutsier ikke tidspunktet for individuelle hendelser, sier Owens. Så det beste rådet vi kan gi er om sannsynligheten for å møte en ekstrem hendelse. Hvis en oppskytning må utsettes til 2026, kan det være mer ønskelig å utsette den ytterligere, til 2030. Ellers bør oppdragsplanleggere sørge for at et romfartøy har riktig maskinvare for å beskytte astronauter fra en ekstrem hendelse.
Tross alt er det ikke som om vi bare kan bringe astronauter tilbake fra månen i tide når vi vet at en dårlig solstorm er på vei. For øyeblikket gir våre beste varslingssystemer for romvær oss en heads-up på en noen timer til noen dager -og disse prognosene er enda verre for å forutsi katastrofale stormer.
Dan Baker, en romfysikkforsker ved University of Colorado Boulder som ikke var involvert i studien, synes funnene står seg godt, og understreker at forskning som dette bør tas på alvor og bør brettes inn i planlegging av [oppdrag]. Men han er ikke helt sikker på at det statistiske arbeidet med denne undersøkelsen bør tas i bruk som en anbefaling for å skrubbe ethvert måneoppdrag mellom 2026 og 2029.
Solstormhendelser og solenergipartikler er en veldig reell risiko for astronauter utenfor den beskyttende konvolutten til jordens magnetosfære, sier han. Jeg tror imidlertid at det kan tas forsvarlige skritt for å beskytte seg mot virkningene av et slikt hardt romvær. Med et aktivt og effektivt operativt romværvarslings- og varslingssystem tror jeg truslene kan gjøres håndterbare. Risikoer kan tåles hvis det for eksempel var et romværsystem med tidlig varsling som observerte hele solen 24/7, og en modul av et romfartøy eller månepost som spesifikt kunne beskytte astronauter mot slike hendelser.
Selv om en ekstrem hendelse kan være sjelden, kan den bety forskjellen mellom liv og død på et oppdrag til månen. Om NASA og andre er villige til å ta den risikoen gjenstår å se.