211service.com
Hoe ruimteweer NASA's terugkeer naar de maan zou kunnen verwoesten
NASA/Goddard Space Flight Center
Gaat NASA in 2024 echt mensen naar de maan terugbrengen? Dat was de steeds onwaarschijnlijker mandaat dat door de regering-Trump aan het agentschap is afgegeven . President Biden heeft dat doel nog niet veranderd, hoewel de meeste experts verwachten dat hij NASA wat broodnodige ademruimte geeft en stel die deadline opnieuw in voor later in het decennium .
Het probleem is dat 2024 misschien een veiligere optie is. Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Solar Physics suggereert dat er een verhoogd risico is op ruimteweergebeurtenissen - stralingsstormen en supercharged zonnedeeltjes - in de tweede helft van het decennium. Dit zou een groter gevaar opleveren voor alle bemande missies naar de maan tussen 2026 en 2029. Als NASA serieus wil terugkeren naar de maan en astronauten zo veilig mogelijk wil houden, kan het verstandig zijn om de inspanningen te versnellen om ervoor te zorgen dat dit eerder gebeurt. 2026 - of wacht tot het decennium voorbij is.
Ruimteweer werd zeker over het hoofd gezien aan het begin van het ruimtetijdperk, maar het wordt steeds serieuzer genomen, zowel wat betreft aardse inslagen als voor ruimteverkenning, zegt Matthew Owens, een ruimtefysicus van de Universiteit van Reading in het VK en de leidende auteur van de nieuwe studie. De studie was bedoeld om naar extreem ruimteweer in het algemeen te kijken, in plaats van specifiek naar maanverkenning. Alleen door de verschillende bevindingen samen te voegen om te proberen een voorspelling te doen van de waarschijnlijkheid van extreem ruimteweer in de komende 11-jarige cyclus, werden de implicaties voor maanverkenning duidelijk.
Ja, er is weer in de ruimte. Het oppervlak van de zon barst uit met gas en plasma, waarbij geladen deeltjes (protonen, elektronen en zware ionen) met miljoenen mijlen per uur in de rest van het zonnestelsel worden uitgestoten. Deze deeltjes kunnen de aarde en de maan in slechts enkele minuten raken. Het magnetische veld van de aarde beschermt ons ertegen, maar de deeltjes kunnen nog steeds bak elektronica en elektriciteitsnetten aan de oppervlakte en kritieke satellieten beschadigen die GPS- en telecommunicatiediensten beheren.
Ruimteweer kan extreem gevaarlijk zijn voor astronauten die naar de maan vliegen of proberen te leven en werken op een buitenpost van de maan aan de oppervlakte. Levensondersteunende systemen en stroom kunnen worden uitgeschakeld en zonneactiviteit kan levensbedreigende stralingsniveaus veroorzaken. Tussen Apollo 16 en 17, zegt Owens, was er een enorme ruimteweergebeurtenis die zou waarschijnlijk fataal zijn geweest als astronauten op dat moment op de maan waren geweest.
Elke 11 jaar verandert het magnetische veld van de zon - de noord- en zuidpool wisselen van plaats - en de zonneactiviteit stijgt en daalt. Je zou kunnen denken dat het verstandiger is om tijdens het zonneminimum te lanceren, maar dat is niet noodzakelijk het geval geweest, aangezien lage zonneactiviteit meestal betekent dat er meer blootstelling is aan galactische kosmische straling (ruimtestraling die van buiten het zonnestelsel komt).
Verwant verhaal
De Chinese raket is veilig neergestort in de oceaan Het roekeloze gedrag van het land met de Long March 5B core booster eindigde veilig, maar zette de wereld op scherp. Bovendien heeft het soort ruimteweerpatronen dat we in de loop van de tijd hebben kunnen voorspellen te maken met milde en matige gebeurtenissen, die niet zoveel risico vormen voor bemande missies. Maar extreme zonnestormen - het soort dat een missie naar de maan echt zou kunnen verwoesten - komen willekeurig voor. Veel, zoals het beruchte Carrington-evenement in 1859 , vond plaats tijdens schijnbaar lage zonneactiviteit. En deze extreme gebeurtenissen zijn zeer zeldzaam, waardoor ze moeilijk te bestuderen zijn.
Om de analyse van de weinige beschikbare gegevens te ondersteunen, ontwikkelden Owens en zijn team waarschijnlijkheidsmodellen van extreem ruimteweer op basis van 150 jaar aan zonneactiviteitsrecords. Deze modellen simuleerden verschillende frequenties van extreme stormen - de ene had ze willekeurig, een andere verhoogde de kans op zonnemaxima, enzovoort.
Na duizenden simulaties hadden de onderzoekers genoeg gegevens om te bepalen welke soorten scenario's het beste aansluiten bij wat we momenteel weten over hoe de zon werkt. Ze leerden dat extreem ruimteweer hetzelfde algemene patroon volgt als gematigd weer: activiteit is hoger tijdens een zonnemaximum dan een minimum, en ernstige gebeurtenissen zijn waarschijnlijker tijdens sterkere zonnecycli dan zwakkere.
En er was ook een heel interessant goudklompje dat uniek is voor extreme gebeurtenissen: ze treden meestal iets later op in oneven genummerde zonnecycli dan in even.
We zijn net begonnen met zonnecyclus 25 in december 2019. Algemeen wordt verwacht dat het zonnemaximum in 2023-2029 zal plaatsvinden, dus dat zou de slechtste tijd voor ruimteweer moeten zijn. Maar omdat dit een vreemde cyclus is, is de kans op extreem ruimteweer het grootst tegen het einde van dat venster, bijvoorbeeld 2026-2029, zegt Owens.
De auteurs zeggen dat een verhoogd risico het in die periode onveilig maakt om missies naar de maan te vliegen. We voorspellen de timing van individuele gebeurtenissen niet, zegt Owens. Het beste advies dat we kunnen geven gaat dus over de kans op een extreme gebeurtenis. Als een lancering moet worden uitgesteld tot 2026, is het misschien wenselijker om deze nog verder uit te stellen, tot 2030. Anders moeten missieplanners ervoor zorgen dat een ruimtevaartuig de juiste hardware heeft om astronauten te beschermen tegen een extreme gebeurtenis.
Het is tenslotte niet zo dat we astronauten op tijd terug kunnen halen van de maan als we eenmaal weten dat er een zware zonnestorm op komst is. Momenteel geven onze beste waarschuwingssystemen voor ruimteweer ons een heads-up van a enkele uren tot een paar dagen - en die voorspellingen zijn nog slechter voor het voorspellen van catastrofale stormen.
Dan Baker, een ruimtefysica-onderzoeker aan de Universiteit van Colorado Boulder die niet betrokken was bij het onderzoek, vindt dat de bevindingen goed staan en benadrukt dat dit soort onderzoek serieus moet worden genomen en moet worden opgenomen in [missie]planning. Maar hij is er niet helemaal zeker van dat het statistische werk van dit onderzoek moet worden aangenomen als een aanbeveling voor het opschonen van elke maanmissie tussen 2026 en 2029.
Zonnestormen en zonne-energetische deeltjes vormen een zeer reëel risico voor astronauten buiten de beschermende omhulling van de magnetosfeer van de aarde, zegt hij. Ik denk echter dat er voorzichtige maatregelen kunnen worden genomen om te waken tegen de effecten van dergelijk zwaar ruimteweer. Met een actief en effectief operationeel waarschuwings- en waarschuwingssysteem voor ruimteweer, denk ik dat de dreigingen beheersbaar kunnen worden gemaakt. Risico's zouden acceptabel zijn als er bijvoorbeeld een ruimteweersysteem met vroegtijdige waarschuwing zou zijn dat de hele zon 24/7 waarneemt, en een module van een ruimtevaartuig of een buitenpost van de maan die astronauten specifiek tegen dergelijke gebeurtenissen zou kunnen beschermen.
Hoewel een extreme gebeurtenis zeldzaam kan zijn, kan het het verschil betekenen tussen leven en dood tijdens een missie naar de maan. Of NASA en anderen dat risico willen nemen, valt nog te bezien.