ภาพประกอบศิลปินของโล่แม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถปกป้องนักบินอวกาศ เครดิตภาพ: ฮับเบิล คลิกเพื่อดูภาพขยาย
ค่าใช้จ่ายตรงข้ามดึงดูด ชอบค่าใช้จ่ายขับไล่ มันเป็นบทเรียนแรกของแม่เหล็กไฟฟ้าและสักวันหนึ่งมันสามารถช่วยชีวิตมนุษย์อวกาศได้
วิสัยทัศน์ของนาซ่าเพื่อการสำรวจอวกาศเรียกร้องให้กลับไปสู่ดวงจันทร์เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการเดินทางไกลไปยังดาวอังคารและอีกต่อไป แต่มีสิ่งที่อาจเกิดขึ้นได้คือรังสี
พื้นที่ที่อยู่นอกวงโคจรโลกต่ำนั้นมีการแผ่รังสีรุนแรงจากดวงอาทิตย์และจากแหล่งกาแลคซีลึกเช่นซุปเปอร์โนวา นักบินอวกาศที่เดินทางไปยังดวงจันทร์และดาวอังคารจะได้รับรังสีนี้เพิ่มความเสี่ยงในการเป็นมะเร็งและโรคภัยไข้เจ็บอื่น ๆ การหาเกราะป้องกันที่ดีเป็นสิ่งสำคัญ
วิธีที่ใช้กันมากที่สุดในการจัดการกับรังสีคือการปิดกั้นทางกายภาพเช่นเดียวกับคอนกรีตหนารอบ ๆ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แต่การสร้างยานอวกาศจากคอนกรีตไม่ใช่ทางเลือก (น่าสนใจอาจเป็นไปได้ที่จะสร้าง moonbase จากส่วนผสมที่เป็นรูปธรรมของดวงจันทร์และน้ำหากสามารถพบน้ำบนดวงจันทร์ได้ แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง) นักวิทยาศาสตร์ของนาซ่ากำลังตรวจสอบวัสดุปิดกั้นการแผ่รังสีเช่นอลูมิเนียมพลาสติกขั้นสูง และไฮโดรเจนเหลว แต่ละคนมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง
นั่นคือทางออกทางกายภาพทั้งหมด มีความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งไม่มีสารทางกายภาพ แต่มีพลังป้องกันมากมาย: สนามพลัง
การแผ่รังสีอันตรายส่วนใหญ่ในอวกาศประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุด้วยไฟฟ้า: อิเล็กตรอนและโปรตอนจากดวงอาทิตย์ความเร็วสูงและนิวเคลียสอะตอมที่มีประจุบวกจำนวนมากจากซุปเปอร์โนวาไกลโพ้น
ชอบค่าใช้จ่ายขับไล่ ดังนั้นทำไมไม่ปกป้องนักบินอวกาศโดยล้อมรอบพวกเขาด้วยสนามไฟฟ้าที่ทรงพลังซึ่งมีประจุเหมือนกับรังสีที่เข้ามาดังนั้นจึงเบี่ยงเบนรังสีออกไป
ผู้เชี่ยวชาญหลายคนสงสัยว่าสนามไฟฟ้าสามารถทำเพื่อปกป้องนักบินอวกาศได้ แต่ Charles Buhler และ John Lane นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองของ ASRC Aerospace Corporation ที่ Kennedy Space Center ของ NASA เชื่อว่าสามารถทำได้ พวกเขาได้รับการสนับสนุนจากสถาบัน NASA สำหรับแนวคิดขั้นสูงซึ่งมีหน้าที่จัดหาเงินทุนเพื่อศึกษาความคิดที่ไกลออกไปเพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ของโล่ไฟฟ้าสำหรับฐานดวงจันทร์
“ การใช้สนามไฟฟ้าเพื่อขับไล่รังสีเป็นหนึ่งในความคิดแรกในปี 1950 เมื่อนักวิทยาศาสตร์เริ่มมองปัญหาของการปกป้องนักบินอวกาศจากรังสี” Buhler กล่าว “ พวกเขาลดความคิดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากดูเหมือนว่าแรงดันไฟฟ้าสูงที่จำเป็นและการออกแบบที่น่าอึดอัดใจที่พวกเขาคิดว่าจำเป็น (ตัวอย่างเช่นการวางนักบินอวกาศไว้ในทรงกลมโลหะทรงกลมสองอัน) จะทำให้โล่ไฟฟ้าทำไม่ได้”
แนวทางของ Buhler and Lane นั้นแตกต่างกัน ในแนวคิดของพวกเขาฐานดวงจันทร์จะมีครึ่งโหลหรือมากกว่านั้นซึ่งทำให้พองได้ทรงกลมที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าประมาณ 5 เมตรข้ามที่ติดตั้งอยู่เหนือฐาน ทรงกลมนั้นจะถูกประจุให้มีค่าศักย์ไฟฟ้าคงที่สูงมาก: 100 เมกะโวลต์หรือมากกว่า แรงดันไฟฟ้านี้มีขนาดใหญ่มาก แต่เนื่องจากจะมีกระแสไหลน้อยมาก (ประจุจะคงที่บนทรงกลม) จึงไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานมากในการรักษาประจุ
ทรงกลมจะทำจากผ้าที่บางและแข็งแรง (เช่น Vectran ซึ่งใช้สำหรับลูกโป่งขึ้นฝั่งที่รองรับแรงกระแทกของ Mars Exploration Rovers) และเคลือบด้วยตัวนำบาง ๆ เช่นทองคำ ทรงกลมผ้าสามารถพับขึ้นเพื่อการขนส่งและพองตัวได้โดยการโหลดด้วยประจุไฟฟ้า ประจุที่คล้ายกันของอิเล็กตรอนในชั้นทองจะผลักกันและบังคับให้ทรงกลมขยายออกไปด้านนอก
การวางทรงกลมเหนือหัวอันไกลโพ้นนั้นจะช่วยลดอันตรายของนักบินอวกาศที่แตะต้องมัน นักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านทานการแผ่รังสีในขณะที่ลดผลกระทบที่มีต่อนักบินอวกาศและอุปกรณ์ลงบนพื้นอย่างระมัดระวัง ในความเป็นจริงการออกแบบสนามไฟฟ้าสุทธิที่ระดับพื้นดินเป็นศูนย์จึงช่วยลดความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจากสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่งเหล่านี้
Buhler และ Lane ยังคงค้นหาการจัดการที่ดีที่สุด: ส่วนหนึ่งของความท้าทายคือการแผ่รังสีมาจากทั้งอนุภาคที่มีประจุบวกและประจุลบ จะต้องจัดเรียงทรงกลมเพื่อให้สนามไฟฟ้ากำลังพูดลบเชิงลบเหนือฐาน (เพื่อขับไล่อนุภาคลบ) และบวกใกล้กับพื้นดิน (เพื่อขับไล่อนุภาคบวก) “ เราจำลองรูปทรงสามแบบที่อาจใช้งานได้แล้ว” Buhler กล่าว
การออกแบบแบบพกพาอาจติดตั้งบนยานอวกาศดวงจันทร์“ moon buggy” เพื่อให้การปกป้องนักบินอวกาศเมื่อพวกเขาสำรวจพื้นผิว Buhler จินตนาการ
ฟังดูยอดเยี่ยม แต่มีปัญหาทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมมากมายที่ยังต้องแก้ไข ยกตัวอย่างเช่นผู้สังเกตการณ์ทราบว่าเกราะป้องกันไฟฟ้าสถิตบนดวงจันทร์มีความไวต่อการลัดวงจรโดยดวงจันทร์ลอยซึ่งเป็นประจุของรังสีอุลตร้าไวโอเล็ต ลมสุริยะที่พัดผ่านโล่อาจทำให้เกิดปัญหาได้เช่นกัน อิเล็กตรอนและโปรตอนในสายลมอาจถูกดักจับโดยเขาวงกตของกองกำลังที่สร้างเกราะขึ้นซึ่งนำไปสู่กระแสไฟฟ้าที่แข็งแกร่งและไม่ตั้งใจซึ่งอยู่ด้านบนหัวของนักบินอวกาศ
การวิจัยยังอยู่ในขั้นต้น Buhler เน้น ปัญหาลมสุริยะและปัญหาอื่น ๆ ยังอยู่ในระหว่างการตรวจสอบ อาจเป็นไปได้ว่าเกราะชนิดต่าง ๆ จะทำงานได้ดีขึ้นเช่นสนามแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด ความคิดที่บ้าคลั่งเหล่านี้ยังไม่ได้แยกออก
แต่ใครจะรู้บางทีวันหนึ่งนักบินอวกาศบนดวงจันทร์และดาวอังคารจะทำงานได้อย่างปลอดภัยได้รับการปกป้องโดยหลักการง่ายๆของแม่เหล็กไฟฟ้าแม้กระทั่งเด็กก็สามารถเข้าใจได้
แหล่งที่มาเดิม: [ป้องกันอีเมล]
