أجرى المسبار الصيني Chang’e 4 أول قياسات تفصيلية للإشعاع الشديد المنبعث من سطح القمر ووجد أنه آمن للاستكشاف البشري. تعطي النتائج الباحثين فكرة أفضل عن مقدار الحماية الوقائية التي ستحتاج إليها أطقم المستقبل.
حمل رواد الفضاء في بعثات أبولو في الستينيات والسبعينيات مقاييس لقياس كميات تعرضهم للإشعاع ، لكن الأجهزة استحوذت على إجمالي التعرض خلال رحلتهم بأكملها - وليس فقط وقتهم على سطح القمر. منذ ذلك الحين ، كان على العلماء تقدير الجرعات الإشعاعية للأطقم الملتفة حول سطح القمر "من الاستقراء والنمذجة" ، كما يقول الفيزيائي روبرت ويمر شوينغروبر من جامعة كيل ، وهو مؤلف مشارك في الدراسة. "لم نقم في الواقع بقياسها حصريًا على القمر."
ولكن هناك اهتمام متجدد بأخذ مثل هذه القياسات ، حيث يعتزم برنامج Artemis التابع لوكالة ناسا إرسال أطقم للإقامات الطويلة الأجل بحلول عام 2024 ، وتتطلع إدارة الفضاء الوطنية الصينية إلى البعثات البشرية في وقت ما في عام 2030. صنعت الروبوتات Chang’e 4 التاريخ في العام الماضي عندما هبطت في فوهة Von Kármán على الجانب البعيد من القمر ، حيث جلبت معها مجموعة من الأدوات للتنقل.
كان أحد هذه الأجهزة مقياس جرعات جديد يديره ويمر شوينغروبر وزملاؤه في ألمانيا والصين. قام الجهاز بقياس معدلات الإشعاع لكل ساعة ووجد أن رواد الفضاء سيتعرضون لما يقرب من 200 مرة من مستويات الإشعاع مثل البشر على الأرض ، حسبما أفادوا اليوم في نشرة Science Advances. يوفر وضع مقياس الجرعات داخل مسبار Chang’e 4 درعًا جزئيًا ، مثل بدلات الفضاء التي يرتديها رائد الفضاء لجسمه ، لذا فإن النتائج قابلة للتطبيق تمامًا على المستكشفين البشر ، كما يقول ويمر شوينغروبر.
يقول ويمر شوينجروبر إن الجرعة المُقاسة هي حوالي خمسة إلى عشرة أضعاف ما يتلقاه الركاب في رحلة عابرة للقارات من مدينة نيويورك إلى فرانكفورت بألمانيا عندما تكون الطائرة فوق أجزاء من الغلاف الجوي الوقائي. على الرغم من أن الإشعاع مرتفع بالنسبة للمعايير الأرضية ، إلا أنه أحد الأخطار المعروفة لرحلات الفضاء. وكالة ناسا ممنوعة قانونًا من زيادة خطر وفاة رواد الفضاء بسبب السرطان بنسبة تزيد عن 3٪ ، وتبقى هذه المستويات أقل من ذلك.
علاوة على ذلك ، قدر الباحثون أن القواعد القمرية المغطاة بما لا يقل عن 50 سم من تربة القمر ستكون كافية لحمايتها. ستكون الغرفة الأعمق المحمية بحوالي 10 أمتار من الماء كافية للحماية من العواصف الشمسية العرضية ، والتي يمكن أن تتسبب في ارتفاع مستويات الإشعاع بشكل كبير. (بين بعثات أبولو 16 و 17 ، اندلعت الشمس بطريقة كان من الممكن أن تسبب مرض الإشعاع والقيء وربما الموت لو كان رواد الفضاء غير محميين في الفضاء في ذلك الوقت.) يجب أن يكون الوصول إلى هذه الغرفة في غضون 30 دقيقة ويعادل مقدار وقت الإنذار المتقدم الذي أصبح ممكنًا الآن مع مراقبة الأقمار الصناعية.
يقيس مقياس الجرعات المتخصص الجسيمات المشحونة والمحايدة. تعتبر الجسيمات المشحونة ، مثل البروتونات والأنوية الثقيلة التي تم تجريدها من إلكتروناتها ، خطيرة لأنها يمكن أن تخترق جلد الإنسان وتتلف الحمض النووي ، مما يؤدي إلى الإصابة بالسرطان وآثار صحية ضارة أخرى. إنها تأتي من مصدرين رئيسيين: توهجات شمسية قوية تنطلق بشكل متقطع على القمر وأمطار مستمرة من الأشعة الكونية المجرية من الفضاء السحيق.
على عكس الأرض ، يفتقر القمر إلى مجال مغناطيسي لصرف هذا الإشعاع. عندما يصطدم بالسطح ، ينتج رذاذًا ثانويًا من الجسيمات المحايدة ، بما في ذلك النيوترونات ، والتي يمكنها اختراق أعمق من الجسيمات المشحونة. تقول ويمر شوينجروبر إن النيوترونات قد تسحق وتطرح البروتونات السائبة في أنسجة الشخص ، وتنقل الزخم مثل كرات البلياردو. يمكن لهذه البروتونات النشيطة المشحونة أن تدمر الخلايا الأخرى. يقول ويمر شوينجروبر إن قياسات هذا المكون المحايد لم تكن موجودة من قبل وكان من الصعب تقديرها حتى باستخدام النمذجة المعقدة.
يقول فرانسيس كوتشينوتا ، الذي يدرس الآثار الصحية لإشعاع الفضاء في جامعة نيفادا ، لاس فيجاس ، والذي لم يشارك في العمل ، إن النتائج ليست شيئًا لم يشك فيه العلماء بالفعل. لكن من الجيد الحصول على قياسات محددة ، والتي تتحقق من أنه إذا كان رواد الفضاء يعيشون في قواعد محمية ، فيمكنهم قضاء ما يصل إلى 6 أشهر على القمر دون تجاوز الحدود القانونية لوكالة ناسا ، كما يضيف.
المصدر