แนวคิดเกี่ยวกับมนุษย์ของมนุษย์มุ่งสู่ดาวอังคาร เครดิตรูปภาพ: NASA คลิกเพื่อขยาย
หลังจากอ่านบทความนี้คุณอาจไม่เคยดูถุงขยะแบบเดียวกันอีกเลย
เราทุกคนใช้ถุงขยะพลาสติก พวกเขาเป็นเรื่องธรรมดามากที่เราจะไม่ให้ความคิดที่สองแก่พวกเขา ดังนั้นใครจะเดาได้ว่าถุงขยะต่ำอาจถือกุญแจส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคาร
ถุงขยะในครัวเรือนส่วนใหญ่ทำจากพอลิเมอร์ที่เรียกว่าโพลีเอทิลีน สายพันธุ์ของโมเลกุลนั้นกลับกลายเป็นเลิศในการป้องกันการแผ่รังสีในอวกาศที่อันตรายที่สุด นักวิทยาศาสตร์รู้จักมานานแล้ว ปัญหาได้พยายามสร้างยานอวกาศจากสิ่งที่บอบบาง
แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าได้ประดิษฐ์วัสดุโพลีเอทิลีนที่เรียกว่า RXF1 ที่แข็งแรงและเบากว่าอลูมิเนียม “ วัสดุใหม่นี้เป็นครั้งแรกในแง่ที่ว่ามันรวมคุณสมบัติโครงสร้างที่เหนือกว่าเข้ากับคุณสมบัติการป้องกันที่ดีกว่า” Nasser Barghouty นักวิทยาศาสตร์โครงการสำหรับโครงการป้องกันรังสีจากอวกาศของนาซ่าที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลกล่าว
ไปยังดาวอังคารในยานอวกาศพลาสติก? มันอาจเป็นวิธีที่ปลอดภัยที่สุด
น้อยกว่ามาก
การปกป้องนักบินอวกาศจากการแผ่รังสีในอวกาศเป็นปัญหาสำคัญที่ยังไม่แก้ พิจารณาภารกิจที่ได้รับการจัดการสู่ดาวอังคาร: การเดินทางไปกลับอาจใช้เวลานานถึง 30 เดือนและจะต้องออกจากฟองป้องกันของสนามแม่เหล็กของโลก นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าวัสดุเช่นอลูมิเนียมซึ่งให้การป้องกันอย่างเพียงพอในวงโคจรของโลกหรือสำหรับการเดินทางระยะสั้นไปยังดวงจันทร์จะไม่เพียงพอสำหรับการเดินทางไปยังดาวอังคาร
Barghouty เป็นหนึ่งในผู้สงสัยว่า:“ การไปยังดาวอังคารด้วยยานอวกาศอลูมิเนียมนั้นไม่สามารถยกเลิกได้” เขาเชื่อ
พลาสติกเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ: เมื่อเปรียบเทียบกับอลูมิเนียมโพลีเอทิลีนจะดีกว่า 50% ในการป้องกันเปลวสุริยะและดีกว่า 15% สำหรับรังสีคอสมิก
ข้อได้เปรียบของวัสดุที่คล้ายพลาสติกคือพวกมันผลิต“ รังสีทุติยภูมิ” น้อยกว่าวัสดุที่หนักกว่าเช่นอลูมิเนียมหรือตะกั่ว รังสีทุติยภูมิมาจากวัสดุป้องกัน เมื่ออนุภาคของการแผ่รังสีในอวกาศพุ่งชนอะตอมภายในโล่พวกมันจะกระตุ้นปฏิกิริยานิวเคลียร์เล็ก ๆ ปฏิกิริยาเหล่านั้นก่อให้เกิดผลพลอยได้จากนิวเคลียร์ - นิวตรอนและอนุภาคอื่น ๆ ที่เข้าสู่ยานอวกาศ มันเหมือนกับการพยายามปกป้องตัวเองจากลูกบอลโบว์ลิ่งที่บินได้โดยการสร้างกำแพงของหมุด คุณหลีกเลี่ยงลูกบอล แต่รับหมุดด้วยหมุด "Secondaries" อาจเลวร้ายยิ่งต่อสุขภาพของนักบินอวกาศมากกว่ารังสีในอวกาศดั้งเดิม!
องค์ประกอบที่หนักกว่าเช่นตะกั่วซึ่งคนมักคิดว่าเป็นเกราะป้องกันรังสีที่ดีที่สุดผลิตรังสีที่สองได้มากกว่าธาตุที่เบากว่าเช่นคาร์บอนและไฮโดรเจน นั่นเป็นเหตุผลที่โพลีเอทธิลีนสร้างเกราะป้องกันที่ดี: มันประกอบด้วยคาร์บอนเบาและอะตอมไฮโดรเจนซึ่งช่วยลดจำนวนชิ้นที่สอง
องค์ประกอบที่เบากว่านี้ไม่สามารถหยุดการแผ่รังสีในอวกาศได้อย่างสมบูรณ์ แต่พวกมันสามารถแยกส่วนของอนุภาครังสีที่เข้ามาลดผลกระทบที่เป็นอันตรายได้อย่างมาก ลองนึกภาพซ่อนตัวอยู่หลังรั้วโซ่เชื่อมโยงเพื่อป้องกันตัวเองในการต่อสู้ก้อนหิมะ: คุณยังคงได้รับหิมะบางส่วนเป็นก้อนหิมะก้อนเล็ก ๆ ของคุณผ่านเข้าไปในรั้ว แต่คุณจะไม่รู้สึกต่อยตีโดยตรงจากยาก - บรรจุสิ่งที่ใหญ่โต โพลีเอทิลีนเปรียบเสมือนรั้วลิงค์โซ่
“ นั่นคือสิ่งที่เราทำได้ การแตกแฟรกเมนต์ - โดยไม่ก่อให้เกิดการแผ่รังสีทุติยภูมิจำนวนมาก - ที่จริงแล้วการต่อสู้นั้นชนะหรือแพ้
ทำตามคำสั่ง
แม้จะมีเกราะป้องกัน แต่ถุงขยะธรรมดาก็ไม่สามารถสร้างยานอวกาศได้ ดังนั้น Barghouty และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงพยายามทำโพลีเอธิลีนสำหรับงานอากาศยาน
นั่นเป็นวิธีที่ Raj Kaul นักวิจัยของ Shielding Project ทำงานร่วมกับ Barghouty มาเพื่อประดิษฐ์ RXF1 RXF1 มีความแข็งแรงและเบาอย่างน่าทึ่ง: มีความแข็งแรงแรงดึงอลูมิเนียมถึง 3 เท่า แต่มีน้ำหนักเบากว่า 2.6 เท่า - น่าประทับใจแม้ตามมาตรฐานการบินและอวกาศ
“ เนื่องจากมันเป็นเกราะป้องกันขีปนาวุธมันจึงเบี่ยงเบน micrometeorites ด้วย” คอลซึ่งเคยทำงานกับวัสดุที่คล้ายกันในการพัฒนาเกราะเฮลิคอปเตอร์กล่าว “ เนื่องจากเป็นผ้าจึงสามารถนำไปพาดรอบ ๆ แม่พิมพ์และหล่อเป็นส่วนประกอบของยานอวกาศได้” และเนื่องจากได้มาจากโพลีเอธิลีนจึงเป็นเกราะป้องกันรังสีที่ดีเยี่ยมเช่นกัน
ข้อมูลเฉพาะของวิธีการทำ RXF1 นั้นเป็นความลับเนื่องจากอยู่ระหว่างการจดสิทธิบัตรในวัสดุ
ความแข็งแกร่งเป็นเพียงหนึ่งในลักษณะที่กำแพงของยานอวกาศจะต้องมี Barghouty กล่าว ความสามารถในการติดไฟและการทนต่ออุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญ: ไม่สำคัญว่าผนังของยานอวกาศจะแข็งแกร่งแค่ไหนหากพวกมันละลายในแสงแดดโดยตรงหรือติดไฟง่าย เอทิลีนบริสุทธิ์นั้นติดไฟได้ง่ายมาก ต้องการงานเพิ่มเติมเพื่อปรับแต่ง RXF1 ให้ดียิ่งขึ้นเพื่อให้ทนต่อเปลวไฟและอุณหภูมิเช่นกัน Barghouty กล่าว
บรรทัดล่าง
แน่นอนว่าคำถามใหญ่คือประเด็นสำคัญ: RXF1 สามารถบรรทุกมนุษย์ไปยังดาวอังคารได้อย่างปลอดภัยหรือไม่? ณ จุดนี้ไม่มีใครรู้แน่นอน
“ รังสีคอสมิกกาแลคซีบางอันมีพลังมากจนไม่มีการป้องกันในปริมาณที่เหมาะสมพอที่จะหยุดพวกมันได้” แฟรงค์คูชิโนทาเตือนหัวหน้าเจ้าหน้าที่สาธารณสุขด้านรังสีของนาซ่า “ วัสดุทั้งหมดมีปัญหานี้รวมถึงโพลีเอทิลีน”
Cucinotta และเพื่อนร่วมงานได้ทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อเปรียบเทียบความเสี่ยงมะเร็งที่จะไปดาวอังคารในเรืออลูมิเนียมกับเรือโพลีเอทิลีน น่าแปลกที่“ ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ” เขากล่าว ข้อสรุปนี้ขึ้นอยู่กับแบบจำลองทางชีวภาพซึ่งประเมินว่าเนื้อเยื่อของมนุษย์ได้รับผลกระทบจากการแผ่รังสีในอวกาศหรือไม่ หลังจากยานอวกาศมานานหลายทศวรรษนักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าร่างกายมนุษย์ตอบสนองอย่างไรต่อรังสีคอสมิก หากแบบจำลองของพวกเขาถูกต้องอาจมีประโยชน์ในทางปฏิบัติเพียงเล็กน้อยที่โพลีเอทิลีนป้องกันพิเศษจะให้ นี่เป็นเรื่องของการวิจัยอย่างต่อเนื่อง
เนื่องจากความไม่แน่นอนหลายประการจึงไม่มีการกำหนดปริมาณรังสีสำหรับนักบินอวกาศในภารกิจดาวอังคาร Barghouty กล่าว แต่สมมติว่าข้อ จำกัด ปริมาณรังสีนั้นใกล้เคียงกับขีด จำกัด ที่กำหนดไว้สำหรับเที่ยวบิน Shuttle และ Space Station เขาเชื่อว่า RXF1 สามารถให้การป้องกันอย่างเพียงพอสำหรับภารกิจ 30 เดือนสู่ดาวอังคาร
วันนี้เพื่อถ่ายโอนข้อมูล พรุ่งนี้กับเหล่าดวงดาวเหรอ? เอทิลีนอาจนำคุณไปให้ไกลกว่าที่คุณจินตนาการเอาไว้
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
